可聚合乳化劑存在下的乳液聚合研究.pdf

1、可聚合乳化劑是分子結(jié)構(gòu)中存在親水親油的乳化基團(tuán)并可參與聚合的新型乳化劑，是無(wú)皂乳液聚合中一個(gè)很重要的研究課題，是一步制備單分散乳膠粒子的有效助劑?？删酆先榛瘎┩ㄟ^(guò)化學(xué)鍵連接到聚合物表面上，可以顯著提高乳液穩(wěn)定性。本文以<'60>Co γ射線(xiàn)為引發(fā)手段，系統(tǒng)地研究了可聚合乳化劑存在下的不同極性單體的乳液聚合： 1、合成了9(10)-烯丙基氧-10(9)-羥基十八羧酸鈉(HAEOANa)、4-(甲基丙烯酰氧基-正辛氧基-)苯磺酸鈉

2、)(MOBS)、甲基丙烯酰氧基一辛基-N,N，N-三甲基溴化銨(MOTB)、甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-十六烷基溴化銨(MDHB)和十一烯酸鈉(UDNa)等離子型可聚合乳化劑，并用紅外光譜和核磁共振氫譜證明了其結(jié)構(gòu)。 2、分別以9(10)-烯丙基氧-10(9)-羥基十八羧酸鈉(HAEOANa)、4-(甲基丙烯酰氧基-正辛氧基-)苯磺酸鈉(MOBS)和甲基丙烯酰氧基一辛基-N，N,N-三甲基溴化銨(MOTB)為乳化劑，以

3、<'60>Co γ射線(xiàn)作為引發(fā)手段，進(jìn)行了苯乙烯的乳液聚合。對(duì)乳液產(chǎn)物成分進(jìn)行了紅外分析、X射線(xiàn)熒光光譜分析和DSC測(cè)試，表明所用乳化劑與苯乙烯發(fā)生了共聚。 3、(1)：對(duì)苯乙烯/UDNa乳液體系進(jìn)行輻射法引發(fā)和過(guò)硫酸銨引發(fā)動(dòng)力學(xué)分析，最大聚合速率隨著劑量率(引發(fā)劑濃度)、單體含量和UDNa濃度的增大而增大，發(fā)現(xiàn)其中乳化劑用量對(duì)最大聚合速率的影響指數(shù)在化學(xué)法和輻射法中差別不大，都在0.7附近；化學(xué)法中由于機(jī)械攪拌的存在使得單體

4、擴(kuò)‘散快，減小了最大聚合速率對(duì)單體含量變化的依賴(lài)性；化學(xué)法引發(fā)制備的乳膠粒子均勻性要比輻射法好，但在基本配方相同的情況下輻射法制備的乳膠粒子尺寸比化學(xué)法引發(fā)的要小。 (2)：最大聚合速率對(duì)劑量率的依賴(lài)關(guān)系指數(shù)在苯乙烯/MDHB和苯乙烯/UDNa乳液體系的差別不明顯(R<,p>∝D<'0.41> Vs R<,p>∝ D )，與輻射引發(fā)傳統(tǒng)乳液聚合中的情況基本相同。由于MDHB特殊的結(jié)構(gòu)，制備的乳液粒了出現(xiàn)偏核殼結(jié)構(gòu)。 4

5、、最大聚合速率對(duì)乳化劑濃度的依賴(lài)關(guān)系指數(shù)在輻射引發(fā)MMA/UDNa乳液體系和APS引發(fā)MMA/UDNa乳液體系基本相同(R<,p>∝E<'0.19>vsR<,p>∝E<'0.23>)，與苯乙烯體系相比，其依賴(lài)指數(shù)小得多。這與乳液聚合的成核機(jī)理有關(guān)，苯乙烯的輻射乳液聚合過(guò)程中，是齊聚物膠束成核機(jī)理；而極性較強(qiáng)的MMA既有膠束成核，又有均相成核。 5、用APS引發(fā)苯乙烯/UDNa乳液體系和輻射引發(fā)(苯乙烯+MMA)/UDNa乳液體系

6、，在一定條件下一步制備了粒徑約為90nm的三維有序的膠體晶體，初步分析了其形成機(jī)理。由此預(yù)言其它類(lèi)型的離子型可聚合乳化劑也可以制備膠體晶體，并用細(xì)乳液聚合方法在實(shí)驗(yàn)上以MDHB為乳化劑，十六烷為助穩(wěn)定劑，AIBN為引發(fā)劑制備了苯乙烯的三維有序排列的乳膠粒子。輻射引發(fā)苯乙烯乳液聚合在靜態(tài)輻照條件下不能制備出三維有序結(jié)構(gòu)，但在與極性較大的單體共聚情況下可以。 6、合成了甲基丙烯酸正十六醇酯，以其作為助穩(wěn)定劑，分別以UDNa和MDHB