甲基丙烯酸共聚物 氯乙烯与甲基丙烯酸-羟乙酯乳液共聚研究

1、甲基丙烯酸共聚物 氯乙烯与甲基丙烯酸-2-羟乙酯乳液共聚研究 维普讯资 htt:p/q 年 卷第 第期 化 工生 产与技术 究与研发开 氯乙 与烯 甲基烯丙酸一 一羟 酯乙乳液聚共究研 舒晓文张 焱 包 永 翁志学忠（ 浙江巨化份有股公 司限化电 ，厂 江浙衢 州； ） 江 学 大高分 工程子 研究所， 江 杭州 ） 浙 浙 摘要 对氯乙烯 甲 基丙酸烯 一一羟乙（ 酯 ）液 聚共稳定的性 动力 学和 、 乳 组成 控制 进 行 研 究 了。 ：现发 于由 反 应 过 中程 主要 分 配 水 相在 ，对 乳 化 剂二十 基烷酸钠有硫强 增溶作烈用， 并 存 在相水聚 ， 合乳使液聚合稳 定性随

2、 比 大而增低降。 投料随单 体 中 含增加量，共聚 率速 聚合和化转降率低得。 了到 共竞聚聚为率 ， ， 、 乳 共液表观竞聚率聚 。 歇间 乳共液 聚得 的共到 物组 成极聚不均 匀 ，用多 步添加 半的 连 采 续 乳液共 ，聚 成 组 成了较 均匀、 合 质量分数在 下的以 聚物 共 。 键词关 乙烯氯； 甲 丙基酸 烯一 一羟乙 酯； 液共乳聚 动力 ； 聚学组 共成 甲基 丙 含烯酸 一一羟 乙酯（ ） 节的 氯 乙链烯 （ 共聚 物 ， 有 良好 的水 和亲粘接性 能 ， ） 具而且 可 利用 羟 基进 行交 联和 功能化 。通 过 聚氯乙 烯（ ） 接枝 共 聚 或 与 与

3、共聚均 可得到含 链 节 的 共 聚物 。 和 永忠包 等化 ，升温 至 ，泵人 溶 液水开 始 聚 合 ，根据要需也可在反过程中应添途加单 体，反应到 设定 的压 力 ，时快 速 却 停 冷 止 反应。 反 应过 程中， 时定用取样器 样取， 用称 重 法 测 定液乳固 含量 计 并算聚合转 化率 。 粘 釜 物乳和液 沉 淀物 也用重采量法 测 。 定等分别采用液溶和水悬浮相成合 了 枝接聚甲 基丙 酸烯 一一 乙酯 共 物聚。 羟 与 或（ 包括第三体 ） 无单规共聚的物成虽合已有利专报道 但有，关乳共液合聚律规的研未究报道见 。 对 乳液共聚 时， 对聚合稳定 性动 力和 学影的响进行

4、 研了究 并 从共 聚竞 ，聚 率 出，发探讨 了共聚 成组 变 化。 为了得 求 共 聚竞聚率 在， 不 锈封 钢 管进行中 体本 聚共。 在冷 先冻封的中管入加定 量 单体 和引发剂 ，密 封 氧排后， 压 泵高 入加 定 量 摇 匀 后放 人恒温用 ， 槽旋转中反 ， 反应应 定一时 间后从 浴 水取中出 ， 用水急 冷 ， 加入无水 乙醚 沉 淀剂， 发 掉 反未应 挥 后， 将 共聚物 过滤 、燥 。 干 实 验 实 验 原料 聚合用料原 ： 工 级业 ； 用前使用正 ， ， 己烷取萃， 减蒸压 馏 ；引剂过硫酸发 钾 （ ）分析 ，纯 ；氮 二 丁腈（ ） 重结晶 处理 ； 化 剂

5、 ，二 偶 ， 乳十 烷基 酸硫 钠 （ 分 ）析纯 ； 分，析 纯 。， ， 共 物聚的 表征 乳 液和 本体共 聚 共聚 物组 成 用 采元 素分析法测 定， 素分 仪 析 号 型 ，元 共 聚物 组 按 碳 成量计含 算， 氢 用量 校验 含。 实 验结果 与 讨 论 含量对 液共乳聚定稳 性的影响 由于 与 水互 ， 溶而 反且应活 较 强 ，性 因 此使用即量很 少， 液乳 系稳体 性 会定受到 大大 的影 共 聚方 法 聚物共 要主通 过乳液共 合成聚， 乳 共 聚在 带液 取样 装置 的 不 钢锈反 应 釜中进 行 。根配据方将离去子 水、 和 入加反应 ，釜，中密封 排氧 后

6、， 加入 和 ， 下温 预乳 室 响 ，应中会 反出现沉淀和粘物釜物。本研究以 聚合后 沉淀物 和粘 釜物 产的 率 衡来量乳 液 体 系稳定性 ， 讯通联 系 人 。 电 话： ） （ ； ： 。 收 日稿期 ： 一 普资维 ht讯p:/wtww.cvqp.iomc 舒文 等晓氯乙烯 与甲基 丙烯 酸 一 一 乙羟酯乳 液共聚 研究 研究 与 发开 一 删 表列 出 了不 反 同条 应件 沉淀 物下和粘釜 的产 率 。 表 同反 应 不条件 下粘 釜物 沉和 淀物的产 率料辞聚合 时 恻 图不 同 投料 质 量 比 时注 ： 聚号单合 体 、 质水量比 为 ： ， 号合聚 为 ； ： 聚合

7、转 化率 。 合 时聚 一间 化 曲线 转率由 图见 ， 可着 随投料单体 中 质 量数分 增加， 聚 合 诱导期 变 长， 达 到 同转相 化 的率合聚 时间 延长 反 ， 速应率 明显 降 。 低其原 因 能 为 可：水 相 含 大 ， 量 水相 聚合形成 共的聚物 含量大 ， 溶 性 好， 水延缓了共 聚物沉 析 并形成乳 粒胶 核子 的 程 ， 造过成 真 正了 液共 乳 的聚缓延进 行，的反 应总 由表 可见 ， 量用和 用量 对 乳液 体 系稳 定性 影 响 明 显。从 号 实验可 见 ， 体合系 聚中 有 ，时 量 维持 在 用 如 均水 聚平（ 或 略 高 （ 时， ） 粘）釜

8、和 淀沉 物多， 应 反 系极 体稳不定 。当 用 增量 到加 ，时乳液 稳 定 性提高 。同 时见可， 含 增量加 ， 液稳定性 乳 下 降 由于 。 水溶性 ，大 易生发 相 水均聚 ，形 成 链 高长 分 子，产 “ 桥生 ” 作用架 ，引 乳胶 粒起 的聚 ， 并 导致乳 体 液失系稳。 外 ， 此 通过 导 法电测 定 同不水相 含 量 对 的 临 界胶 柬 质 量 浓 度（ 的 ） 响 ，影结 果如图 示 。 现 发 随 所 含 量增加， 的 增加 明 。显 因此， 实际聚 合体系 中， 随在 含量 加 增对， 乳 粒起胶 体稳 胶定作 用的 比例将 减 小，必 须增 加 用量 才

9、能，得到 稳定 的 共 聚物 乳 物液。 速 率降 低。 乳液共聚组 成 了为得 性到能 好 良 的 共 聚物 ， 往 往需 要 为较均匀 的 聚共组成 物根。据 和 单体的 和值估算 的和 共聚 竞率聚相差大 ， 聚成 变组 显化著 。图 为共 间 歇 共 聚 时投， 料单体 中 摩尔分 数与 低 转 化 率 （ ）物 中 聚 摩 尔分 的数 关系。 共 瓤 星 墨 壬 投 料 摩 尔 分 数 图 间 歇共聚 单体 组 成与共 物 组聚成 的 关 系 质量 分数 图 水 相含 量 对 的 的 影 响 图 可见 由，聚 物 中 共 摩 尔 分数 于相大 应的投 单料 体中 摩 的分尔数 ；同投

10、组 成料 时相， 体 共 聚得本 的共到 聚物的 摩尔分数 大 于 液乳聚合 共的聚 。物根据投 料 单 组成体 和共聚 组物 用对量液共乳 反聚应 速影率响 在余其 条 件 不情变况 下 ， 改 仅变投 料 组成 ，得到 歇间乳 共液 聚时 的聚 合时 一间 转率关化 ，系图 所示 如。 成关系，采用 法计算得 到 体共本聚竞 率 （聚 际竞 聚率 实 ）乳和 液 聚共 竞率聚（ 观竞 表 聚 率 ）果 如 表 所】 示 结。 维普资讯 http:/ww.wqvic.pcom 年 第 第 卷期化工 生产与技 术 竞聚率表算结计一览果表 由 表见可 ，竞 率聚 远 大于 ， 在 聚共 时耗消

11、快， 造成共 聚 中 物含 量大于相 应投 料 单 体中 含 量 当聚合； 化转率增 加时 ，造则成 共 聚物 中 含量 转 随化 率增大 减 小而 和共 聚物 组成 的不 匀性均。 同时 液共乳 聚 和 的 转 率化观表竞率聚本较共体的竞聚聚率近接 这，是由 于 水 溶性 大， 液 乳合实聚 反 际应 场合 的 摩尔分 数小于实 际投料 单体 中 摩尔 分数， 造 图 连 续 和半 歇间 共聚 化转 率一 共聚 物 成组 关 系 比较 图 由见可 ，歇间 反 时应 共物聚 中 逐 步成共聚物 摩中分尔数降所致。低 表 列 出了 歇 乳间共 聚 液时， 料 投单 体 组 成 与中、高转 化 率

12、 聚物共实 测际 定组 成根和 据 表观竞聚率 、删 窆 式计 算 的预测值 。 积分 辍 表 共 聚 物组 成 的实 际 与预值测 值的 较比 序号 低 降 ，反后应期 量含已 小很 ， 近 接 均聚， 组成极 不均 匀 ； 多而 加次料 时共 聚 物 中 质量分 基本 在数 左 右 波动 并，且多 次加 料 得 的共到聚物 的 量质分 数为 ， 高于 歇间反应 略 得 的共 聚到 。 物 结论 （） 取 溶性 引水发 的剂 采 乳 液 共 ，由于聚 要主 分配在水 相， 浓度过高 徽 会增加体的系稳定不 ，且水性相聚合可忽不而造略 成 的 损 失 。 ）（ 投料随体单 中 含量增 ，加共速

13、聚率 聚和转合化率低降。 （） 算得 到 计 聚共 的 聚竞率， 由 于 共 竞聚 聚远率 大于 间歇共聚 时， 聚物 ， 共 成组不均 一，采 取 步 分入 加 的 连续半 合 聚， 由 表 见 可，高转 化 率共 聚 物中 质 分量 可 得到 共聚组 成较 均为一的 共 聚物。 数远小转于 率化 为 左时右共物 中聚 质 量 分 ，反数 前应 生 成后 的 共聚 组成 不物均 将。表 参考观文献 【 】 ， 一竞率代聚 入 积分 计算的式聚组共和实成测际 定的共 聚 物组 成发 ， 现 量含低较时预 值和 实 际测 定测值 相差 不大 ，而 含 量 增加 ，预测时 值 实际值 相差 和较 大。原 因其 随是 着 投 比料 增加 水相 ，聚 逐合渐不 可 略忽 造 ，成 （ 】 ） ， ： ， 】 永 包 忠，志 明 ，志学 聚氯 乙 烯一 黄 翁 一 聚甲 基 丙烯 酸羟乙酯共 物的合聚成和 征表】 高分子学报 ， （ ） ， ： 】 ， ， 】 ： 一 的的失 损 为 。合成 组成 了较 均匀 比 的 共 聚 物 ，可