耐电解质增稠剂的合成与测试

论文摘要

本文以研制开发耐电解质增稠剂为目标,首先在实验室合成了丙烯酸十八酯和丙烯类单体ZXDW,利用正交实验研究了丙烯酸和这两种单体共聚的工艺条件,通过单因素分析得到比较理想的配方和工艺,并做了其性能测试,具体研究内容和结论如下:丙烯酸和丙烯酸十八酯进行反相乳液共聚。共聚前,须把丙烯酸用氢氧化钠中和到一定程度,所以丙烯酸大部分以盐的形式参加共聚,而丙烯酸十八酯是疏水性的则溶解在油相,致使在聚合反应中聚合不能平稳进行,得到的产品增稠能力和耐电解质能力不理想。丙烯酸和丙烯酸十八酯进行溶液聚合。丙烯酸、丙烯酸十八酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在苯中,以偶氮二异丁氰为引发剂,保持80℃聚合3h,过滤,干燥,得到白色粉末。把粉末加入到溶有Span-80的溶剂油中高速搅拌,滴加氨水中和,加入壬基苯基聚氧乙烯醚（Tx-10）转相得到白色的增稠剂。得到的产品颗粒不均匀,增稠能力差,耐电解质能力较好。丙烯酸和丙烯类单体ZXDW进行反相乳液聚合。实验室自制单体ZXDW的端基为磺酸基团,磺酸根离子为强酸根离子,有较强的水溶性,使单体能溶于水。以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,反相聚合丙烯酸和单体ZXDW,聚合完毕后减压蒸馏脱水,加入壬基苯基聚氧乙烯醚（Tx-10）转相得到淡黄色粘稠的增稠剂,其增稠能力和粘度系数与增稠剂PTF相当,耐电解质能力是普通增稠剂的3-5倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 增稠剂的分类
• 1.1.1 天然增稠剂
• 1.1.2 乳化增稠剂
• 1.1.3 合成增稠剂
• 1.1.3.1 非离子增稠剂
• 1.1.3.2 离子增稠剂
• 1.2 增稠剂的性质要求
• 1.2.1 物理性质
• 1.2.2 化学性质
• 1.2.2.1 与活性染料分子的相斥性
• 1.2.2.2 与化学品的兼容性
• 1.2.2.3 储存稳定性
• 1.3 印花糊料的流变特性
• 1.3.1 印花方式对印花糊料的要求
• 1.4 国内外增稠剂的发展状况
• 1.5 合成技术
• 1.5.1 乳液聚合
• 1.5.1.1 乳液聚合的特点
• 1.5.1.2 影响乳液聚合稳定性因素
• 1.5.2 溶液聚合
• 1.5.2.1 溶液聚合的特点
• 1.5.3 反相乳液聚合
• 1.5.3.1 反相乳液聚合的机理
• 1.5.3.2 反相乳液聚合的特点
• 1.5.3.3 影响反相乳液聚合的因素
• 1.6 影响增稠剂性能的因素
• 1.6.1 单体
• 1.6.2 中和度
• 1.6.3 交联剂
• 1.6.4 引发剂
• 1.6.5 反应温度
• 1.6.6 乳化剂
• 1.6.7 水油相比例
• 1.7 改进增稠剂耐电解质性能的方式
• 1.7.1 在水溶性聚电解质大分子中引入少量疏水基团
• 1.7.2 调节交联结构
• 1.7.3 引入非离子型增稠剂
• 1.7.4 合成两性聚合物
• 1.7.5 阳离子型增稠剂的研制
• 1.8 耐电解质增稠剂研究中存在的问题
• 1.9 本论文提出的目的及指导思想
• 第二章 丙烯酸和丙烯酸十八酯聚合
• 2.1 前言
• 2.1.1 增稠剂增稠机理
• 2.1.2 增稠剂分子中疏水长链的作用
• 2.2 主要试剂及仪器
• 2.3 性能测试方法
• 2.3.1 增稠能力测定
• 2.3.2 粘度系数的测定
• 2.3.3 粘度保留率和耐电解质能力
• 2.3.4 成糊时间测定
• 2.3.5 抱水性能测定
• 2.3.6 耐硬水性能测定
• 2.3.7 耐稀释性能测定
• 2.3.8 固含量测定
• 2.4 丙烯酸十八酯的制备
• 2.5 丙烯酸十八酯和丙烯酸反相乳液聚合
• 2.5.1 基本配方
• 2.5.2 制备过程
• 2.5.3 结果与讨论
• 2.5.3.1 丙烯酸十八酯加入方式对反应的影响
• 2.5.3.2 引发剂对聚合反应的影响
• 2.5.3.3 乳化剂对聚合反应的影响
• 2.5.3.4 反应温度对聚合反应的影响
• 2.5.3.5 油相和水相对聚合反应的影响
• 2.5.3.6 丙烯酸中和度对聚合反应的影响
• 2.6 丙烯酸十八酯和丙烯酸溶液聚合
• 2.6.1 基本配方
• 2.6.2 聚合物制备
• 2.6.3 中和乳化两步法制备增稠剂
• 2.6.4 溶液聚合结果与讨论
• 2.6.4.1 引发剂对反应影响
• 2.6.4.2 溶剂的影响
• 2.6.4.3 反应温度的影响
• 2.6.4.4 交联剂用量的影响
• 2.6.4.5 反应时间的影响
• 2.6.4.6 单体浓度的影响
• 2.6.4.7 聚合物的IR分析
• 2.7 乳化中和二步法制备增稠剂的结果与讨论
• 2.7.1 油相的影响
• 2.7.2 乳化剂的影响
• 2.7.3 氨水的影响
• 2.8 本章结论
• 第三章 丙烯酸和单体ZXDW聚合
• 3.1 前言
• 3.2 丙烯酸和单体ZXDW（实验室自制）增稠剂合成
• 3.2.1 合成基本配方
• 3.2.2 合成过程
• 3.2.3 正交设计及结果
• 3.2.4 正交实验极差分析
• 3.3 结果及讨论
• 3.3.1 单体配比影响
• 3.3.2 单体中和度影响
• 3.3.3 交联剂的影响
• 3.3.4 引发剂的影响
• 3.3.5 水相单体浓度的影响
• 3.3.6 油相的影响
• 3.3.7 转相剂的影响
• 3.3.8 反应温度的影响
• 3.3.9 搅拌强度的影响
• 3.3.10 IR分析
• 3.3.11 产品抱水性能
• 3.3.12 耐储存稳定性
• 3.3.13 产品耐电解质性能
• 3.3.14 产品耐硬水性能
• 3.3.15 尿素对产品的影响
• 3.4 活性染料印花小样实验
• 3.4.1 色浆配方
• 3.4.2 工艺流程
• 3.4.3 成糊率曲线
• 3.4.4 化学药品相容性
• 3.4.5 脱糊率
• 3.4.6 轮廓清晰度
• 3.4.7 刮样印花效果
• 3.5 本章总结
• 第四章 结论和展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位时研究成果
• 致谢