白乳胶的制备

1、简介简介 聚醋酸乙烯酯乳液（PVAc），又称为聚醋酸乙烯乳液，俗称白乳胶。是一种白色粘稠液体，具有配置简单使用方便，固化速度快，初粘力好，较高的粘结强度等优点。一、实验目的一、实验目的 了解乳液聚合的特点、体系组成及各组分的作业。掌握乙酸乙烯酯的乳液聚合的基本实验操作方法根据实验现象对乳液聚合各过程的特点进行对比二、实验原理二、实验原理 乳液聚合最简单的配方由单体、水、水溶性引发剂、乳化剂四部分组成。乳液聚合是单体在含有乳化剂和引发剂的水介质中，在搅拌和乳化作用下，分散成乳液进行的聚合反应。 由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度，而且易水解，产生的乙酸会干扰聚合；同时，醋酸乙烯酯自由基十分活泼，

2、链转移反应显著。因此，除了乳化剂，醋酸乙烯酯乳液生产中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体 醋酸乙烯酯也可以与其他单体共聚制备性能更优异的乳液，如与丙烯酸共聚合可改善乳液的粘接性能和耐碱性。二、实验原理二、实验原理三、实验方法、步骤三、实验方法、步骤 实验主要仪器设备和材料：有机合成仪器；鼓风干燥箱；电炉；电吹风机；电子天平；各种玻璃仪器；温度计等。 1. 聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计和球形冷凝管的100mL四口烧瓶中加入22毫升去离子水和0.25g乳化剂OP-10，开动搅拌，逐渐加入1.5g聚乙烯醇。加热升温，在90保持1小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，冷却备用。 2. 将0.15g过硫酸铵

3、溶于水中，配成质量分数为5的溶液。 3. 聚合 把5克蒸馏过的醋酸乙烯酯和1mL5过硫酸铵水溶液加至上述四口烧瓶中。开动搅拌器、水浴加热，保持温度在65-75。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1小时内缓慢地、按比例地滴加17g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液，加料完毕后升温至90-95，保温30分钟至无回流为止，冷却至50，加入1-2mL5碳酸氢钠水溶液，调整PH至5-6。然后慢慢加入2.5g邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小时，即得白色稠厚的乳液。称量，计算产率三、实验方法、步骤三、实验方法、步骤四、流程图四、流程图水浴加热90烧瓶至聚乙烯醇全部溶解保温1小时冷却备用逐渐加入1.5g聚乙烯醇搅拌0

4、.25gOP-1022ml去离子水烧瓶5g新蒸馏醋酸乙烯酯1ml5%的过硫酸铵搅拌水浴加热保温65-75至回流基本消失滴液漏斗滴加17g醋酸乙烯酯余量5%的过硫酸铵升温至90-95保温30min无回流烧瓶冷却至505%碳酸氢钠调PH2.5g邻苯二甲酸二丁酯搅拌冷却四、流程图四、流程图5%水溶液烧杯搅拌均匀0.15g过硫酸铵2.85ml去离子水5%水溶液烧杯搅拌均匀0.5g碳酸氢钠9.5ml去离子水五、实验装置图五、实验装置图六、实验注意事项六、实验注意事项 1. 聚乙烯醇溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。 2. 滴加单体速度要均匀，防止加料过快发生爆聚冲料等事故。 3. 过硫酸铵水

5、溶液数量少，注意均匀、按比例与单体同时加完。 4. 搅拌速度要适当，升温不能过快。七、思考题七、思考题 1. 聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10混合作用？ 2. 为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入？ 3. 过硫酸铵在反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有何影响? 4. 为什么反应结束后要用碳酸氢钠调整pH56? PVAc乳液特点乳液特点l 优点：对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力； 能够室温固化，干燥速度快 胶膜无色透明，不污染被粘物 不燃烧，不污染环境，安全无害 单组分，使用方便，清洗容易 贮存期长，可达1年以上。l 缺点：耐水性和

6、耐湿性差。对冷水有一定的耐水性，但对温水的抵抗性极差；易吸湿，在湿度为65%的空气中吸湿率为胶重的1.3%，而在湿度为96%的空气中吸湿率则为3.5% 具有热塑性，耐热性差配方思路配方思路 据乙酸乙烯酯乳液合成时，除了单体乙酸乙烯酯外，还需要分散介质、引发剂、乳化剂、保护胶体、增塑剂、冻融稳定剂以及各种调节剂等（一）醋酸乙烯酯（一）醋酸乙烯酯 醋酸乙烯酯为无色可燃液体，具有甜的醚香，微溶于水，它在水中的溶解度28时为2.5%，而且容易水解。 乙酸乙烯酯蒸汽有毒，对中枢神经系统有伤害作用，同时刺激粘膜并引起流泪。当有少量氧化物存在时，乙酸乙烯酯即可聚合。（三）引发剂（三）引发剂 常用过氧化物做引

7、发剂，用得较多的是过硫酸钾，常用过氧化物做引发剂，用得较多的是过硫酸钾，过硫酸铵，也有用过氧化氢的。用量为单体重量的过硫酸铵，也有用过氧化氢的。用量为单体重量的0.11%0.11%。过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，。过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为2%2%，而过硫酸，而过硫酸铵在水中的溶解度可达铵在水中的溶解度可达20%20%，更为方便。，更为方便。 （二）分散介质（二）分散介质 在乳液聚合过程中应用最多的分散介质是水。在乳液聚合过程中应用最多的分散介质是水。水便宜易得，没有任何危险。水便宜易得，没有任何危险。 用

8、水作分散介质，放热反应已与控制，有利于用水作分散介质，放热反应已与控制，有利于制得均匀的高分子量产物。制得均匀的高分子量产物。配方思路配方思路（四）乳化剂（四）乳化剂 是由亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团构成，它可使互不相溶的油（单体）-水，转变为相当稳定、难以分层的乳液。 常用的乳化剂有，OP-10、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油酸钠等。 阴离子型乳化剂可用磺化动物脂，磺化植物油、烷基磺酸盐（如十二烷基磺酸钠）配方思路配方思路（五）保护胶体（五）保护胶体 保护胶体在粘性的聚合物表面形成保护层，以防凝聚。常用的保护胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。乙酸乙烯酯乳液聚合乙酸乙烯酯乳液聚合常采用聚乙烯醇（PVA）作为保护胶体。配方思路配方思路（六）缓冲剂（六）缓冲剂 保持反应介质的pH值。聚合时pH太低引发速度太慢，介质的pH越高，引发剂分解的越快，形成的活性中心越多，聚合速率就越快，故可通过缓冲剂来控制聚合速度。常用碳酸盐、磷酸盐、醋酸盐。用量为单体重量的0.30.5%（七）增塑剂（七）增塑剂 据乙酸乙烯酯的玻璃化温度为28.添加增塑剂的目的是使聚乙酸乙烯酯在较低温度时有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯类，