醋酸乙烯酯/丙烯酸丁酯乳液的合成及可再分散乳胶粉的制备
可再分散乳胶粉是一种由聚合物乳液通过喷雾干燥，遇水后可再次在水中分散成乳液的聚合物粉末，作为化学改性剂应用于干混砂浆。制备可再分散乳胶粉的聚合物乳液Tg需为—5到10℃之间，最常用的是醋酸乙烯酯/乙烯(VAE)共聚乳液。面对可再分散乳胶粉市场日益增长的需求，急需一种可常压合成，并可制备可再分散乳胶的共聚乳液。论文以醋酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸丁酯(BA)为单体，并利用缩醛化的聚乙烯醇作为保护胶体，合成了一种可通过喷雾干燥制备可再分散乳胶粉的共聚乳液，具有重要的使用价值和应用前景。论文主要工作如下：
采用十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP—10)为乳化剂，聚乙烯醇(PVA1788)为保护胶体，过硫酸铵(APS)为引发剂进行VAc/BA乳液共聚，考察乳化剂、保护胶体用量对乳液稳定性的影响；研究了不同的单体配比对乳液玻璃化转变温度的影响；研究VAc/BA共聚合的3个阶段(种子预聚合阶段、单体滴加阶段和保温熟化阶段)所得共聚物组成和微观序列结构的变化规律，采用FT—IR、13C—NMR、DSC表征聚合物的结构和玻璃化转变温度(Tg)；采用1级Markov模型分析共聚物的序列结构分布。结果表明：乳化剂用量为3．O％，离子/非离子型乳化剂配比为1：1，保护胶体PVA1788为4．0％时乳液的稳定性优良；半连续种子乳液聚合工艺制备的共VAc/BA聚乳液只有单一Tg，并可通过调节单体配比来调节乳液Tg，当VAc/BA从50/50增加到80/20时，可以实现共聚物的Tg从—20．0℃到16．6℃可控；聚合体系中单体浓度变化，会对共聚物组成和微观序列结构产生影响。在预聚合阶段，单体浓度处于充溢态，聚合物中含有富BA单元的链段和富VAc单元的链段；反应进入单体滴加阶段，单体浓度处于饥饿态，生成共聚组成接近于加料比的均匀共聚物，VAc的数均序列长度((l)a)与BA的数均序列长度((l)a)均较小。
采用PVA0588为隔离剂，将VAc/BA共聚乳液进行喷雾干燥，研究乳液玻璃化转变温度、干燥介质温度和料液固含量对喷雾干燥过程和可再分散乳胶粉性能的影响。结果表明：共聚乳液Tg越高越容易喷雾干燥；工艺条件为进风口温度为130℃；雾化器转速为15000r/min；料液固含量为20％，出口温度一般控制在90—100℃。
采用缩醛化聚乙烯醇(PVFM)为新型保护胶体，应用于VAc/BA共聚乳液合成，考察其用量对乳液粘度、单体转化率和乳液胶膜耐水性能的影响；研究PVFM1788对共聚乳液喷雾干燥的影响和乳胶粉性能的影响。研究表明：PVFM作为保护胶体使用会增大乳液粘度，用量为2．0％和3．0％时，乳液聚合单体的转化率较高；PVFM有助于提高乳液耐水性，PVFM1788耐水性最佳；使用PVFM1788有利于共聚乳液的喷雾干燥，有效改善了在喷雾干燥过程中聚合物粘壁和粘连的现象，乳胶粉再分散性有明显提高。
醋酸乙烯酯;丙烯酸丁酯共聚乳液;种子乳液聚合;共聚组成序列结构;可再分散乳胶粉;缩醛改性;聚乙烯醇
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
程珏
2011
中文
O648.23;TQ427.24
73
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）