聚醋酸乙烯乳液的合成

1、聚醋酸乙烯乳液的合成 1主要性质和用途 （polyvinyl acetate，简称pvac）乳液别号白乳胶，化学式为 本品为乳白色黏稠深厚液体。具有优良的粘接能力，可在5一40的温度范围内用法。具有良好的成膜性，且无毒、无臭、无腐蚀性。但耐水性差。 本品主要用于木材、纸张、纺织等材料的粘接以及掺入水泥中提高强度，也用作乳胶涂料的原料。 2合成原理 很简单聚合，也很简单与其他单体共聚。可以用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合等办法聚合成各种不同的聚合体，用于各个方面。 单体的聚合反应是自由基型加聚反应，属连锁聚合反应，囫囵过程包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。 链引发就是不断产生单体自

2、由基的过程。常用的引发剂如过氧化合物和偶氮化合物，它们在一定温度下能分解生成初级自由基，它与单体加成产生单体自由基，其反应式为 链增长反应就是极为活泼的单体自由基不断快速地与单体分子加成，生成大分子自由基。链增长反应的活化能低，故速度极快。其反应式为 链终止反应是两个自由基相遇，活泼的单电子相结合而使链终止。终止反应有两种万式： 偶合终止 歧化终止 通常本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合都用和为引发剂，而乳化聚合则都用水溶性的引发剂过硫酸盐和过等。悬浮聚合和乳液聚合都是在水介质中聚合成的簇拥体，但两者之间有显然的区分。 悬浮聚合普通用来生产相对分子质量较高的，用少量为簇拥剂，用等能溶解于单体的引发剂

3、，聚合反应是在簇拥的单体的液滴中举行的，普通制得颗粒为0.2一1.0 mm的聚合物珠体，所以也称为珠状聚合。 乳液聚合是借助于乳化剂的作用把单体簇拥在介质中举行聚合，用水溶性引发剂。乳化剂以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂有sds, las等，用量为单体质量分数0.5一2%；制得的乳液黏度较低，与盐混合时稳定性差。非离子型乳化剂如的各种烷基醚或缩醛，用量较多，普通为单体质量分数的1一5%，制得的乳液黏度大，与盐类、颜料等协作稳定性好。乳液聚合也可以在庇护胶体的作用下举行，普通以作庇护胶体。庇护胶体还有提高乳液稳定性和调整乳液黏度的作用。 二、主要仪器和药品 四口烧瓶（250

4、 ml)、球形冷凝管、滴液漏斗（60 ml),温度计（0一100 )、量筒（10 ml,100 ml)、玻璃棒、烧杯（200 ml)、电热套、电动搅拌机等。 、1799、op- 10,、。 三、试验内容 1.乳液的配方 名称 质量分数 名称 质量分数 单体 46 5 2.5 蒸馏水 45.76 乳化剂op一10 0.5 0.09 碳酸氢钠 0.15 2制备工艺 将与蒸馏水加入四口烧瓶中加热至90 ,搅拌1h左右溶解彻低。加乳化剂搅拌溶解匀称。之后加入单体质量分数的20与质量分数40%，加热升温。当温度升至60一65时停止加热，通常在66时开头共沸回流，待温度升至80一83且回流削减时，开头以每

5、小时加入总量20左右的速度延续加入单体，控制在3一4h将单体加完。控制反应温度在78一82，每小时加入质量分数的15一20%。加完单体后加入余下的过硫酸钾，因放热体系温度升至90一95，保温30 min。冷至50以下加入质量分数10的碳酸氢钠水溶液，调节ph=6，再加入，搅拌30 min，冷却即为成品。 3残余单体含量测定 在250 ml碘量瓶中称取3一10 g乳液（精确至0.000 2 g)，加入60一80 ml蒸馏水，摇动使样品彻低溶解，再精确加入10 ml碘-酒精溶液，在20-30条件下放置20 - 30 min，用0.1 mol·l-1硫代溶液滴定未反应的碘，乳液由棕色变为浅

6、黄色，充分摇动，滴定至白色即为尽头，同时做空白试验。为使尽头显然，在滴定前可加入10 ml体积分数90酒精溶液。计算 式中，w醋酸乙烯单体的质量分数； c硫代硫酸钠的物质的量浓度，mol·l-1; v空 , v样空白和样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml; g称样量，g。 四、注重事项 在每次加入时用水溶解成质量分数10的水溶液。 单体必需是新精馏过的，因醛类和酸类有显著的阻聚作用，聚合物的相对分子质量不易增大，使聚合反应复杂化。 乳液聚合中都用水溶性引发剂，如过硫酸盐和，本试验用。 是聚醋酸乙烯乳液聚合的最常用的乳化剂，能降低单体和水的表面张力，提高单体在水中的溶解度。 在按上述配方

7、操作时，开头反应时加入过硫酸盐作引发剂，因为聚合反应过程中回流和延续缓慢加入单体，温度可在一段时光内无需加热或冷却即可保持在80左右。反应继续举行，需补加少量，以维持反应温度不下降。经过反复实验，就能在不同的设备条件下试探出最相宜的加单体的速度、回流大小、每小时补加过硫酸钾的数量等操作控制条件，使反应温度稳定在78一82之间，使聚合反应能平稳地举行。所以在实际操作过程中需要很好地控制热量平衡。操作时假如反应强烈，温度升高很快，则应少加或不加过硫酸钾，并适当加快单体加入速度。如温度偏低，则就要稍多加些，并适当减慢单体的加入速度。反应时假如回流很小，可以加快的加入速度，反之就要适当减慢加入单体的速度，甚至临时停止片刻，待回流正常后再继续加入单体。 单体加完后加入较大量的引发剂，使温度升至90 - 95，并保温30 min，目的是要尽可能地削减最后未反应的剩余单体量，这对乳液的稳定性和乳胶的质量是有利的。由于游离单体在存放中会水解而产生和，使乳液的ph值降低，影响乳液和乳胶的稳定性。实行在9x104pa真空下抽1一2h的办法，能使残余单体质量分数削减至1以下。 将乳化剂水溶液先和单体一起搅拌乳化，再加入引发剂引发聚合虽也可以，但在诱导期过后反应非常激烈，要做成质量好的乳液