反相乳液聚合体系中反应型乳化剂的合成与应用性能评价

论文摘要

可聚合乳化剂可以很好的解决传统乳化剂在聚合过程中存在的多种问题，大大提高了乳液聚合的稳定性，是一种很有前途的乳化剂。马来酸酯型乳化剂是一类可聚合型的乳化剂，此类可聚合乳化剂的反应活性适中，它的突出特点是不易形成均聚物。本论文以马来酸酐和Span60为原料，在无催化剂、无溶剂的条件下发生的酯化反应，制备可在反相乳液聚合中起作用的可聚合乳化剂。以马来酸酐的转化率来评价反应。分别考察了反应时间、反应温度以及原料比对马来酸酐的转化率的影响。然后利用正交实验确定最佳反应条件。最佳条件是反应时间90min，反应温度95℃，原料比1：1。最佳条件下马来酸酐的转化率为90.85％。以甲基丙烯酸甲酯作为共聚单体，与已合成的可聚合乳化剂进行聚合，进行了其可聚合性能的测试，并探讨了实验条件。将已合成的可聚合乳化剂应用于淀粉接枝丙烯酰胺的聚合反应，测试了其应用性能，并探讨了时间，温度，引发剂配比等条件对聚合反应的影响。实验表明引发剂浓度为2.0×10-4mol/L，配比为n[H4)2S2O8]:n[CO（NH2）2]=1.0：1.5;MPE浓度为82g/L;反应时间为4h;反应温度为55℃时，接枝聚合反应的丙烯酰胺单体转化率可以达到69.32%。乳液稳定性较好，后处理易于进行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 乳液聚合
• 1.1.1 乳液聚合
• 1.1.2 反相乳液聚合
• 1.1.3 反相乳液聚合的机理
• 1.2 乳化剂
• 1.2.1 常规乳化剂
• 1.2.2 反应型乳化剂
• 1.2.2.1 表面活性引发剂
• 1.2.2.2 表面活性链转移剂
• 1.2.2.3 可聚合乳化剂
• 1.2.3 可聚合乳化剂应用性能的影响因素
• 1.2.3.1 可聚合乳化剂自身结构的影响
• 1.2.3.2 其他条件的影响
• 1.3 马来酸类可聚合乳化剂及其在乳液聚合中应用
• 1.3.1 马来酸酯型可聚合乳化剂的特点
• 1.3.2 马来酸类可聚合乳化剂的分类
• 1.3.2.1 阳离子型
• 1.3.2.2 阴离子型
• 1.3.2.3 非离子型
• 1.3.2.4 两性型
• 1.3.3 马来酸类可聚合乳化剂的性质
• 1.3.3.1 马来酸类乳化剂的异构化
• 1.3.4 马来酸类可聚合乳化剂在乳液聚合中的应用
• 1.3.4.1 苯乙烯（St）聚合体系
• 1.3.4.2 苯乙烯-丙烯酸丁酯（St-BA）共聚体系
• 1.3.4.3 苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸（St-BA-AA）共聚体系
• 1.3.4.4 最佳可聚合乳化剂行为与最佳聚合方式的实施方法
• 1.4 可聚合乳化剂的研究近况
• 1.5 本文的研究内容
• 第二章 马来酸类可聚合乳化剂的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与药品
• 2.2.1.1 仪器
• 2.2.1.2 药品
• 2.2.2 产品的合成
• 2.2.3 产品分析
• 2.2.3.1 化学分析方法
• 2.2.3.2 可聚合乳化剂乳化能力测定
• 2.2.3.3 可聚合乳化剂 CMC 值的测定
• 2.2.3.4 红外光谱法分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 合成方法的确定
• 2.3.2 原料比对酯化反应的影响
• 2.3.3 反应时间对酯化反应的影响
• 2.3.4 反应温度对酯化反应的影响
• 2.3.5 正交实验
• 2.3.6 MPE 乳化能力的测定
• 2.3.7 可聚合乳化剂 CMC 值的测定
• 2.3.8 红外光谱分析
• 2.4 结论
• 第三章 可聚合乳化剂可聚合性能的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与药品
• 3.2.1.1 仪器
• 3.2.1.2 药品
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 产品主要物性指标的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚合反应的探索
• 3.3.1.1 引发剂的选择
• 3.3.1.2 共聚单体的选择
• 3.3.1.3 引发剂浓度对产率以及可聚合乳化剂（MPE）转化率的影响
• 3.3.2 反应时间对产率以及可聚合乳化剂（MPE）转化率的影响
• 3.3.3 MMA 单体加入量对产率以及可聚合乳化剂（MPE）转化率的影响
• 3.3.4 聚合温度对产率以及可聚合乳化剂（MPE）转化率的影响
• 3.4 结论
• 第四章 可聚合乳化剂应用于淀粉接枝丙烯酰胺接枝聚合反应
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与药品
• 4.2.1.1 仪器
• 4.2.1.2 药品
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 产品主要物性指标的测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 引发剂浓度对聚合反应的影响
• 4.4.2 引发剂配比对聚合反应的影响
• 4.4.3 MPE 浓度对聚合反应的影响
• 4.4.4 聚合温度对聚合反应的影响
• 4.4.5 聚合时间对聚合反应的影响
• 4.4.6 升温时间对聚合反应的影响
• 4.5 结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢