苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯單體乳液共聚而成。是一種乳白色液體,發(fā)出藍光。用乳化劑將單體分散在水中形成乳液狀態(tài)的聚合反應稱為乳液聚合。苯丙乳液是乳液聚合中研究較多的一個體系,也是當今世界上十大具有重要工業(yè)應用價值的非交聯(lián)乳液之一。 傳統(tǒng)的乳液聚合體系主要由單體、水、水溶性引發(fā)劑、水溶性乳化劑四部分組成,工業(yè)應用的配方要復雜得多。苯丙乳液的乳液聚合往往是一種共聚反應。除了主單體外,還可以有第二或第三單體。 苯丙乳液具有良好的附著力,成膜透明,具有良好的耐水性、耐油性、耐熱性和耐老化性。是水性涂料、地毯膠、工藝膠的主要成分,有較大的市場需求。 苯丙乳液聚合一般采用分段控溫,單體滴加階段反應溫度控制在78~85°C之間?焖倬酆,導致體系中單體局部濃度過高,容易引起劇烈聚合和釜內沖洗,使操作更加困難。 當聚合反應溫度高于85°C時,乳化劑不能迅速吸附到乳膠粒表面,不能保持乳膠粒的穩(wěn)定性。同時,由于聚合反應速率的增加,聚合物顆粒變軟,粘度增加,導致乳膠顆粒發(fā)生碰撞。凝聚的可能性增大,不利于乳化體系的穩(wěn)定,并使乳液內部容易產生粗顆粒。 溫度的確定主要取決于引發(fā)劑的分解溫度,過硫酸鉀的半衰期應與反應處于同一水平。另外,如果溫度過高,乳化劑的濁點低于乳液聚合溫度,乳化劑會從溶液中析出,失去乳化作用,使聚合反應不能正常進行,造成結渣加重,因此乳液聚合溫度也應與乳化劑濁點附近相一致。 綜合考慮以上因素,聚合溫度為75-85°C,反應時間以2小時為宜。浸泡時間對聚合物性能的影響是明顯的。長的保溫時間可以提高反應單體的轉化率,但聚合物的分子量變大,分子量分布變窄。保載時間短,單體轉化率低,樹脂分子量小,涂料的物理機械性能降低。
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