生物醋酸乙烯-歧化松香復合乳液的研究.pdf

1、以生物醋酸乙烯(Bio-VAc)為單體、歧化松香(DR)為改性物、聚乙烯醇(PVA)為保護膠體、十二烷基硫酸鈉(SDS)為乳化劑、正十六烷(HD)為助乳化劑和過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑，應用細乳液制備方法進行了歧化松香改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液的研究。以單因素和正交試驗方法對復合乳液制備條件進行了優(yōu)化，表征了復合乳液的結構與性能，并與PVAc乳液和物理共混乳液進行了比較;建立了復合乳液聚合反應動力學模型，擬合了動力學模型參數。主要

2、研究內容如下:
　　采用單因素方法考察了復合乳液制備的主要因素:保護膠體、乳化劑、引發(fā)劑、歧化松香的用量以及聚合反應溫度對復合乳液的干拉強度和膠膜吸水率的影響，再以正交試驗法篩選了生物醋酸乙烯-歧化松香復合乳液的最優(yōu)制備條件。結果表明，單因素適宜制備條件為:保護膠體為4.0 wt％（相對單體與水的總量，以下相同），乳化劑用量為1.0 wt％，引發(fā)劑用量為0.5 wt％，歧化松香用量為2.0 wt％，聚合反應溫度是75℃;正交試驗的

3、最優(yōu)條件為:保護膠體為4.0 wt％，乳化劑用量為1.0 wt％，引發(fā)劑用量為0.5 wt％，歧化松香用量為2.0 wt％，聚合反應溫度是75℃;單因素與正交實驗選優(yōu)的結果基本相同，說明各因素間的交互作用較小。經極差分析得出復合乳液制備主要影響因素，對干拉強度的影響順序為:保護膠體＞歧化松香＞反應聚合溫度＞引發(fā)劑＞乳化劑;對吸水率的影響的大小為:保護膠體＞乳化劑＞歧化松香＞引發(fā)劑＞反應聚合溫度。
　　采用FT-IR、DLS、TEM

4、、DSC、TG和SEM等測試方法，對PVAc乳液、復合乳液以及物理共混乳液的結構與性能進行了表征，并對三種乳液的表征結果進行了比較。結果表明，復合乳液與PVAc乳液相比，歧化松香在復合乳液制備過程中不與醋酸乙烯共聚，但細乳液法制備的復合乳液的粒徑分布和大小與PVAc乳液以及物理共混乳液相比，分布更窄，平均粒徑更小，與電鏡分析結果一致，其中PVAc乳液的粒徑為361.2 nm，PDI0.21;復合乳液平均粒徑只有136.6 nm，PDI0

5、.214;物理共混乳液粒徑分布有兩個峰，分別為690.3 nm和2226nm，PDI0.821。玻璃化轉變溫度，PVAc乳液為21.3℃，復合乳液只有12.3℃，物理共混乳液出現了兩個玻璃化轉變溫度分別為-36.81℃和19.6℃。PVAc乳液、復合乳液以及共混乳液的熱分解溫度范圍和大小都不同，復合乳液的熱分解溫度最高，殘余量最大。掃描電鏡分析可知，復合乳液的膠膜比PVAc乳液和物理共混乳液的表面光滑平整。最后測得PVAc乳液、復合乳液

6、和物理共混乳液的干拉強度分別為7.5 MPa、11.8 MPa和9.6 MPa。
　　采用重量法考察了乳化劑、引發(fā)劑、單體、歧化松香的濃度和聚合溫度對復合乳液轉化率的影響，研究發(fā)現，聚合反應的聚合速率隨乳化劑、引發(fā)劑濃度和單體濃度的增加而增加，而隨歧化松香難溶改性助劑濃度的增加而減少。在線跟蹤了聚合率隨反應時間的變化關系，擬合了復合乳液聚合反應表觀活化能為27.52 kJ/mol，指前因子為30.48，建立了復合乳液的聚合反應動力