聚醋酸乙烯乳液聚合工艺及改性研究进展1合金锯片

聚醋酸乙烯乳液聚合工艺及改性研究进展1

尹诗衡1,张心亚2,雷淑梅1,陈焕钦2

(1.华南理工大学分析测试中心,广州510640;2.华南理工大学化工所,广州510640)

摘　要:近年来,聚醋酸乙烯乳液在涂料和胶粘剂等领域得到了广泛应用,针对其耐水性差、耐寒性不好和低温稳定性差等缺点,人们采用不同工艺进行了相关改性研究。本文简要介绍了聚醋酸乙烯乳液聚合工艺及其改性研究的最新进展。

关键词:聚醋酸乙烯乳液;工艺;改性;进展

0　引　言

聚醋酸乙烯乳液(pvac乳液)于1937年在德国正式投入生产okmart.com。早期的pvac乳液主要是醋酸乙烯均聚乳液,利用聚乙烯醇(pva)作为保护胶体,加入一定量乳化剂,以过硫酸盐或过氧化物为引发剂,在一定温度下通过自由基聚合反应聚合而成,所得乳液俗称白乳胶。其固含量约50%,乳胶粒径较大,约0.5～3μm。这种均聚物乳液价格便宜,生产方便,具有一定粘结强度,在工业生产及生活等领域得到广泛应用。但也存在一些不足,如乳液低温稳定性较差、贮存困难,耐水性及耐寒性不好,成膜的抗蠕变性差等。为提高pvac乳液的综合性能,人们对聚合反应的乳化体系、引发体系、保护胶体等进行了多方面改性研究,并开发了多种新型乳液聚合工艺。

1　辐射乳液聚合

辐射乳液聚合采用电离辐射源(常用的辐射源为γ射线源)使介质水分解成自由基,引发乙烯基单体乳液聚合反应。与常规化学引发乳液聚合反应相比,辐射乳液聚合具有一些特有的优点。(1)辐射聚合不需添加引发剂,避免了引发剂残存对乳液聚合物的污染,及聚合物向引发剂的链转移而造成相对分子质量降低。(2)辐射乳液聚合依靠辐射源引发聚合反应,聚合反应活化能大为降低,反应在较低的温度下进行,避免了升温反应可能带来的系统不稳定及副反应的产生,增加聚合物的规整性,反应聚合物质量稳定。(3)可通过调节辐射强度控制自由基生成速度,使反应在最佳温度下进行。开始以较大强度辐照,加速引发期,有利于系统多成核,使体系乳胶粒子数目变多,粒度变细;成核以后,适当降低辐射强度,辐射强度降低对反应速度影响不大,而对相对分子质量提高大有好处。(4)在特定条件下体系一经辐射引发,可以实现无辐射乳液聚合。可以获得超高相对分子质量,并具有窄相对分子质量分布的乳胶。andrea[1]采用剂量为5.30kgy/h的60co辐射源引发vac乳液聚合反应,并对本体聚合及乳液聚合进行了比较,结果表明,乳液聚合转化率是本体聚合的4倍,所得乳液聚合物相对分子质量比本体聚合高。李家政[2]等采用op-10作乳化剂,研究了vac的辐射乳液聚合动力学,认为vac在进行辐射乳液聚合时,成核期结束较早(转化率在10%以下),有相当长的恒速反应期存在,乳胶粒子直径在0.5～3μm之间,比一般的乳液聚合乳胶粒子要大。从动力学数据得出,系统同时存在几种成核机理(胶束成核,水相成核和液滴成核)。虽然目前已投入工业生产的辐射乳液聚合工艺不多,pvac的辐射乳液聚合也处于实验室研究阶段,但辐射乳液聚合将是一种可行、具有一定生产价值的乳液聚合方法。

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