中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司 宁夏灵武 750411
摘要：聚醋酸乙烯酯是一种重要的化学原料，是由醋酸乙烯酯在过氧化物引发剂的作用下，通过乳液聚合的方法聚合而成，主要用作油漆或粘合剂。聚醋酸乙烯酯（PVAc）是由乳液聚合作为主要单体，通过激光粒度分析仪对PVAc的粒径进行了测试。介绍了引发剂用量对PVAc性能的影响，以及实验中蓝光现象的原因。
关键词：聚醋酸乙烯酯；合成；性能影响因素
1前言
聚醋酸乙烯乳胶漆具有粘度小、分子量高、无有机溶剂等优点。用作粘合剂时，可直接用各种添加剂、优良的机械强度和橡胶进行改性。当它被用作水性粘合剂时，它是一种广泛应用于粘合剂的重要产品。然而，由于不同的合成工艺，聚醋酸乙烯酯也有一些缺点，如耐水性、耐热性好、黏性好、固含量高等，其成本大大提高。聚醋酸乙烯酯的特点是乳液聚合系统的低粘度和热耗散。高聚合率和高聚合物分子量；乳液聚合以水为介质，低成本，生产安全，低环境污染；聚合物乳液可直接使用。与传统的乳液聚合方法相比，无皂化乳液聚合不仅容易操作，而且具有“干净”、颗粒大小、粒度分散等特点。当硅-铝溶胶用作无氧乳液聚合的种子时，可以增强乳液的稳定性。在全混料反应器中，乳液聚合过程可分为分散相、乳液生成阶段、乳液生长阶段和聚合反应完成阶段四个阶段。用过氧化物聚合，混合速度对聚合速率和乳液粒径的影响很小，但系统更大，通过启动剂用量可以调节转化乳液粘度的pH值的影响。Atsushi等在乳液聚合之前和之后使用了聚乙烯醇（PVA）不同的方法：在使用PVA聚合后，使用PVA聚合的粒子数小于80纳米，但几乎没有颗粒大小的变化，由于聚合反应较弱，粒子数基本保持不变。
2实验部分
2.1实验仪器
三口烧瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计、机械搅拌器、玻璃棒、烧杯、表面皿、胶头滴管、电炉等。
2.2实验步骤
称取3g胶体保护剂聚乙烯醇（PVA），0.5g乳化剂OP-10和44g去离子水在小烧杯中，在85～90℃搅拌至溶，冷却以备用。将取配制好的上述溶液44g放置在三口烧瓶中，进行水浴加热，使温固定在50℃.半小时以后，以1滴/s的速度滴加到2gAPS溶液中，2滴/s的速度滴加在10gVAc到烧瓶中，并且持续恒温加热，直到出现回流现象。出现回流现象后，升高温度到60℃，并保持固定的温度持续半小时，然后继续升高温度到70℃，恒温保持0.5h。继续升温至74℃，恒温加热至不出现回流现象。接着取15gVAc，以1滴/4s的速度加到烧瓶中，同时以5滴/5min的速度滴加到上述剩余APS溶液，升温至78℃恒温加热，出现现象。当药品全部滴加结束后，不出现回流现象时，停止加热，降温至50℃以下。最后加少许碳酸氢钠溶液在烧瓶中，调节溶液的pH值约为8.以上是第一个实验的记录，引发剂APS用量为0.4g。后来重复了4次实验，在其他条件不变的情况下，改变引发剂APS的用量，分别为0.2，0.6，0.8，1.0g。
2.3性能测定
①固含量测定：向质量为m0的烧杯中加入适量的乳液，并称重量为m1，然后将其放置于烘箱中静置3h，控制温度105-110℃，然后称重（m2），则乳液固含量=（m2-m0）/（m1-m0）。
②耐水性的测定：取数张相同形状的标签纸，然后将乳液均匀地涂敷在上面，将其粘贴在玻璃瓶壁上，自然晾干2天，然后室温下放置在水中浸泡若干天，以浸入水中至标签脱落的时间作为衡量指标。
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③粘度测定：室温下，使用NDJ-1型粘度计以6r/min的转速测定乳液的粘度。
④激光光散射测定聚合物胶粒的粒径分布
1)试剂与仪器。聚醋酸乙烯酯；Winner2000台式激光粒度与分析仪。
2)粒度测定。在小烧杯中取少量的乳状液，加入蒸馏水稀释，用玻璃棒搅拌均匀，备用。分散介质（蒸馏水）充满了样品制备系统，并进行了10次的背景测试。在完成后台测试之后，将示例添加到示例池中，并对示例池进行清理。将混合机和超声时间混合，激活超声波装置，使样品完全分散。超声波停止后，按新按钮按下循环，进行在线测试，测试结果稳定，保存试验结果，进行数据处理。
3结果与讨论
3.1引发剂的加入方式的影响
实验结果表明，当引发剂分次加入与一次加入时，实验结果明显不同。当引发剂一次加入时，在反应的开始会出现一个集群现象，而分批添加可以避免集群。其原因是，引发剂被分批添加，可以确保相对引发剂在单体开始时过量使用，这样单体就能完全反应并产生更好的产品。同时，如果在聚合的初始阶段加入了引发剂，引发剂就会分解自由基，使活性中心能显著增加，使其易于聚集并使实验失败。因此，当引发剂被分批添加时，对避免乳状液爆炸是有益的。
3.2引发剂的质量的影响
当单体量不变而引发剂用量增加时，引发剂分解自由基多，增加了活性中心，从而加速聚合速度，乳液粘度、固体含量，直接导致转化率增加；同时，考虑单体的阻力和空气中的氧气会消耗一些自由基，所以适当的增加引发剂的用量是有益的。但当引发剂的用量太大，分解自由基过多，过快，散热不及时，导致高温，产品的质量的降低，聚合物分子链短，相对分子量小，乳液粘度低，固体含量，直接导致转化率成为较小的发起者是最重要的部分之一。亚硫酸盐热解剂的使用和引发剂用量对聚合的影响是非常重要的。在某些聚合温度，当引发剂的用量很小，随着剂量的增加引发剂，固体含量和转化率增加因此，当引发剂的用量为0.6g，固体含量和转化率最高，36.27%和99.85%，分别；如果引发剂的用量继续增加，固体含量和转化率下降缓慢。
3.3反应温度的影响
温度是聚合反应最关键的因素，反应速率受到温度的控制。对于该反应来说，反应温度的控制主要是醋酸乙烯酯的聚合和有机硅接枝改性。醋酸乙烯酯的聚合一定要控制好反应温度，控制好聚合度，因此选择温度为65-70℃之间，如果温度过低，会导致反应不完全，聚醋酸乙烯酯乳液会分层；如果温度过高，聚合的乳液会出现凝胶现象，不利于后面的反应，也容易出现分层
3.4蓝光现象
通过对实验现象的观察发现，当有聚醋酸乙烯酯的产物时，聚合反应烧瓶在蓝光中出现的微弱，并且随着启动剂的用量增加，蓝光会提前出现。蓝光现象的出现，在学术上暂时还没有一种完整而准确的解释，然而，许多专家学者都被认为是在产品中产生的，聚合物粒子衍射现象也发生了。在此基础上，蓝光产生时间的时间是对应的产品，然后，随着剂量的增加引发剂APS，提前将生成的聚合物产品PVAc，作为生产的引发剂活性中心，单体向活性中心加成就越容易，聚合产物就越容易产生，从而蓝光现象就会越提前出线。
4结束语
作为引发剂的量的增加，聚合乳胶粒子半径的增加，系统不断提高的产物固体含量和单体转化率，蓝光现象会提前出现，但是，当引发剂用量超过一定值时，单体转化率下降，同时也会出现凝胶现象的乳胶粒子。当反应引发剂用量为0.2g时，聚合产物是相对较窄的粒子分布，单位体积，粒子表面积的单位质量较大，分子大小在1亩左右，此时对应的转化率为95.9%。因此得出结论：当反应引发剂用量为0.2g（也就是说，引发剂的用量是单体总数的1.5%），得到了最优的产品质量，分子量约为8到120000，2%~5%，吸水性乳液具有良好的流动性、粘度6.5Pa的年代。因此，产品应该有良好的发展前景。
参考文献：
[1]康玉莹，王娟，李海成.改性聚醋酸乙烯酯乳液的制备和性能研究[J].当代化工研究，2017
[2]杨瑞成，申鹏，成佳辉，牛绍蕊.聚醋酸乙烯酯/蒙脱土纳米乳液的性能影响因素[J].江苏大学学报（自然科学版），2010
论文作者:曲志健
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：乳液论文; 醋酸论文; 用量论文; 乙烯论文; 现象论文; 温度论文; 烧瓶论文; 《基层建设》2017年第33期论文;