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聚醋酸乙烯酯乳液的生产原理及改性

聚醋酸乙烯酯乳液的生产原理及改性
聚醋酸乙烯酯乳液的生产原理及改性

聚醋酸乙烯酯乳液的生产原理及改性

0805班黄再青指导老师:张少华

摘要:采用无皂乳液聚合方式,制备了VAc/AA/BA三元共聚物,探讨了丙烯酸丁酯结构单元、引发剂用量、反应温度和有机硅对乳液稳定性、黏度、转化率、干剪切强度和湿剪切强度、耐水性以及粘接强度的影响规律。结果表明:BA和APS用量分别为混合单体总质量的8.0%、0.5%,反应温度为75℃,共聚乳液具有良好性能。有机硅对聚醋酸乙烯的耐水性和粘接强度都有很大的提高

关键词:无皂乳液聚合;醋酸乙烯酯;丙烯酸丁酯;有机硅;改性;制备。

1.前言

聚醋酸乙烯酯(PV Ac)是主要的胶粘剂之一,聚醋酸乙烯酯(PV Ac)乳液具有优良的粘接性和成膜性,无毒无害、价格低廉,且生产工艺简单.使用方便等优点,因此深受重视,广泛用于纺织、木工、建筑、包装等领域。并于1930年在德国实现工业化。但是,单组分PV Ac乳液耐水性和耐热性以及抗蠕变性较差的缺点[1],并且在湿热条件下其粘接强度显著下降,致使其应用范围受到限制。目前,国内外对PV Ac乳液的改性方法大多数是基于传统乳液聚合的基础上,加入乳化剂,而影响PV Ac乳液聚合物的表面性质、耐水性能等,使其应用受到限制。由于有机硅树脂具有良好的低表面能、耐水性、耐候性及透气性等特点,因此,综合两者的优点,采用少量功能性有机硅树脂对PV Ac进行改性,可制取性能优异的改性PV Ac乳液胶粘剂,另外,在PV Ac乳液改性过程中,对于亲水性的丙烯酸单体研究报道较多[2-4],而对丙烯酸丁酯(BA)的影响认识不够。因此,本文采用无皂乳液聚合方式,合成了V Ac/AA/BA三元共聚乳液,具体探讨BA 用量、引发剂用量、反应温度、有机硅对乳液稳定性、黏度、转化率,以及粘接强度的影响具有重要的理论和实际意义。

2.实验部分

2.1实验原料:醋酸乙烯酯(V Ac)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、过硫酸铵(APS)、碳酸氢钠(NaHCO3),均为化学纯。去离子水,自制。功能性有机硅。

2.2有机硅改性PV Ac乳液的制备:在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入计量好的水、PV A溶液、乳化剂、1/3的V Ac和引发剂,边搅

拌边缓慢升温至65~70℃;待体系稳定后升温至70~75℃,开始滴加部分V Ac 单体(控制滴加速率),补加引发剂;继续滴加剩余的V Ac和其他单体的混合物,滴毕,保温反应一段时间;待体系稳定后逐步升温至85℃,然后冷却至50℃,用10%碳酸氢钠溶液调节pH值至中性,搅拌均匀后降温、出料即可。

2.3性能测试

2.3.1转化率测定。用称量瓶称取l-2g试样,滴加1-2滴对苯二酚阻聚剂,置于50℃恒温干燥箱内干燥至恒重,冷却后称重,计算转化率。

2.3.2凝胶率测定。反应结束后,以300目双层铁丝网过滤乳液,收集乳液聚合物内、反应器壁的所有固体颗粒,以自来水清洗至水呈无色,烘干,称量过滤前后铁丝网质量,得出凝胶量,计算出凝胶率。

2.3.3黏度测定。在25℃恒温条件下,用NDJ-79型旋转黏度计进行测试。

2.3.4防冻稳定性测定。乳液于(-10±2)℃下冷冻16h,然后在(30±5)℃的水浴中将冷冻后的乳液融化。1h后,观察破乳情况。

2.3.5稀释稳定性测定。移取乳液5mL到50mL量筒中,用去离子水稀释至固含量为3%,搅拌振荡摇匀,静置3d,目测乳液分层状态,以上层清液量及下层沉淀量表示稀释稳定性。

2.3.6耐水性测定。取相同形状的标签纸数张,将乳液均匀涂敷在标签纸上,并粘贴于玻璃瓶上;自然晾干(2 d)后,将其置于水中室温浸泡若干天;以浸入水中至标签脱落的时间作为衡量指标。

2.3.7胶合强度。参照GB/T 17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能测试方法》进行。

3.结果与讨论

3.1第三单体丙烯酸丁酯用量对乳液性能的影响(表1)

由表1可知,随着BA用量的增加,乳液聚合过程的稳定性和乳液稳定性增强。这是因为随着BA用量的增加,更多的酯基参与到乳胶粒的稳定当中,有利于乳胶粒的形成,从而提高了聚合过程中乳胶粒子的稳定性,不易发生凝聚[5]。由于软单体BA的加入,使得乳液的玻璃化温度降低,防冻稳定性提高。

BA对干剪切强度和湿剪切强度的影响

a.BA对干剪切强度的影响

b.BA对湿剪切强度的影响

同时随着BA用量的增加,黏度和吸水率下降。因为,随着BA用量的增加,聚合物中的酯基结构单元增加,与水分子间的作用力下降,使得黏度和吸水率呈现下降的趋势[6]。另外,随着BA用量的增加,胶合强度也呈现下降的趋势,是因为BA的加入虽能改善胶合环境,但也降低了胶合层的内聚力。综合考虑,取BA的用量为8.0%较为合适。

3.2引发剂用量对乳液性能的影响(表2)

由表2可知,随着引发剂用量的增加,稳定性呈现出先增强后减弱,转化率和胶合强度表现出先增加后下降的变化趋势。引发剂用量对乳液性能的影响,引发剂对改性PV Ac聚合反应的影响在高分子合成过程中,引发剂的选择和用量关系到合成反应的成败,也是影响聚合反应的进程和相对分子质量的重要因素[7]。当引发剂用量过少时,产生的活性中心数目较少,故聚合反应速率缓慢、反应易终止且单体转化率较低,表现为单体回流较快、体系不稳定。当引发剂用量过多时体系中自由基数目增多,聚合反应速率加快;但是过多的反应活性中心易导致聚合物的平均相对分子质量降低、黏度较小,并且若聚集的反应热未能及时排除,

则易发生爆聚现象。由于正常聚合速率与引发剂浓度的0.5次方成正比[8],对无皂乳液聚合体系而言,就表现出稳定性增强,单体转化率升高,胶合环境改善,胶合层内聚力增大,胶合强度增加。但是当引发剂用量超过0.5%时,体系中自由基浓度增大,成核速率增大,乳胶粒数目也增大,乳胶粒径下降,其比表面积急剧增大,使得体系稳定性下降,黏度增加。相同的反应时间内,引发剂用量增加,产生的自由基数增多,链终止速率增大,转化率下降,胶合强度降低。实验结果表明,引发剂用量为0.5%为宜。

3.3反应温度对乳液性能的影响

由表3可知,当反应温度逐渐升高时,呈现出稳定性增强、转化率升高的趋势,而黏度和吸水率呈现下降趋势。温度对化学反应的影响,通常可用阿仑尼乌斯方程描述,因此在聚合过程中,温度升高,反应速率增大,使得危险期的时间缩短,从而提高了体系的稳定性和转化率。但当反应温度升高时,粒径变小,能填充大粒径粒子融合膜间的空穴处,使胶膜更好地连结成片,提高胶合强度,随着温度的进一步升高,粒子融合膜层内聚力下降,胶合强度下降[9]。反应温度过高时,乳胶粒的布朗运动加剧,乳胶粒间碰撞聚集几率增加;另外,乳胶粒的水化层渐趋薄弱,乳化剂稳定性下降,故乳液聚合稳定性降低。体系不稳定,容易产生粗粒子;

当反应温度过低时,则后期升温时回流较大,反应不完全,残留单体较多。引发剂分解速率常数和链增长速率常数降低,故聚合反应速率下降、残留单体增多且回流速率增大。从反应稳定性、耐水性及胶合强度综合考虑,选用体系的反应温度以75℃较为适宜。

3.4.有机硅对改性PV Ac乳液性能的影响

有机硅聚合物具有优良的耐候性、透气性、疏水性和较低的玻璃化转变温度(Tg)和表面张力,因此,利用带长链烷基的硅氧烷单体与V Ac进行共聚,可以改善PV Ac的耐低温性能和耐水性,扩大其应用

范围。这是由于①有机硅单体因参与共聚反应,从而在PV Ac分子链中引入了有机硅链节Si-O-Si,这种链节具有良好的疏水性,使聚合物的耐水性提高;②有

机硅分子链上的功能性基团(烷氧基)与被粘接材料极性表面的活性基团(如羟基等)反应,形成有机硅与基料相互渗透的紧密网状结构,因而表现出很好的耐水性和粘接强度。

有机硅用量对改性乳液性能的影响如表4所示。

表4:有机硅的用量对乳液性能的影响

由表4可知,随着有机硅用量的增加,标签脱落时间延长,耐水性明显提高;当w(有机硅)≤2%时(相对于V Ac单体而言)耐水性增加不明显,乳液趋于稳定;随着有机硅用量的继续增加,乳液的稳定性逐渐下降。这是由于当有机硅用量较少时[10],有机硅与V Ac因共聚反应而使两者的相容性增加;但是,当有机硅用量过高时,体系中存在着残余的有机硅单体,因有机硅单体表面能低,容易迁移并富集在胶膜表面,致使体系不稳定,同时有机硅的功能基团也会因参与反应的几率增大而导致不稳定性增加。因此,本实验选择w(有机硅)=2%~4%时较适宜。

表5:有机硅改性PV Ac乳液的基本性能

由表5可知,该改性PV Ac乳液的湿态剪切强度已明显提高,并已接近于干态剪切强度,从而进一步说明该改性乳液具有良好的耐水性能。

4.对实验现象的探究与结论

(1)采用无皂乳液聚合方式,合成了V Ac/AA/BA三元共聚乳液。随着BA 用量的增加,聚合过程的稳定性和乳液稳定性逐步增强,黏度、吸水率、胶合强度呈现下降的趋势。其中当BA用量为8.0%时乳液具有较好的性能。

(2)引发剂用量以0.5%为宜,用量太少或太多,乳液的稳定性、耐水性、胶合强度都比较差;从反应稳定性、耐水性及胶合强度综合考虑,选用体系的反应温度为75℃较为适宜。

(3)采用乳液共聚法合成了有机硅改性PV Ac乳液胶粘剂,该改性乳液胶粘剂耐水性好、粘接强度高且具有一定的应用价值。

参考文献

[1] 谭惠平,成青,吴阳春,等.丙烯酸酯改性醋酸乙烯酯乳液的合成研究[J].精细化工中间体,2007,37(5):64-66.

[2] 黄光佛,李盛彪,鲁琴,等.聚醋酸乙烯乳液的研究进展[J].中国胶粘

剂,2001,10(1):44-46.

[3] 葛小娟,沈一丁.耐水性醋酸乙烯乳液的制备及性能[J].陕西科技大学学

报,2007,25(1):53-56.

[4] 尹秀欣,杨德安,肖继君.无皂改性醋酸乙烯酯乳液的研究[J].中国胶粘

剂,2003,13(4):8-11.

[5] 张茂根,翁志学,黄志明,等.MMA/BA无皂乳液聚合机理研究-三阶段成粒机理[J].高等学校化学学报,1999,20(11):

1795-1799.

[6] 曹同玉,刘庆普,胡金生.聚合物乳液合成原理、性能及应用[M].北京:化学工业出版社,1997.

[7] 夏炎.高分子科学简明教程[M].北京:科学出版社,2007:34-37.

[8] 廖水姣,艾照全,李建宗.高固含量共聚物乳液聚合过程研究[J].高分子材料科学与工程,2000;16(4):50-53.

[9] 王香梅,王久芬,高保娇,等.丙烯酸酯类无皂复合乳液流变性能的研究[J].高分子材料科学与工程,2001,17(5):54-57.

[10] 何中为,孙争光,李盛彪,等.有机硅-醋酸乙烯酯复合

乳液的合成[J].有机硅材料,2001,15(5):5-7.

醋酸乙烯酯乳液聚合-白乳胶的制备实验报告

广东工业大学 学院 专业 班 组、学号 姓名 协作者 教师评定 实验题目 醋酸乙烯酯乳液聚合-白乳胶的制备 一、实验目的 学习聚醋酸乙烯酯白乳胶的合成原理和方法,加深对乳液聚合的理解。 二、实验原理 乳液聚合是聚合反应方法之一,它是借助乳化剂(本实验OP-10)的作用和机械搅拌将单体(醋酸乙烯酯)分散在介质(聚乙烯醇水溶液)中形成乳状液。并在引发剂(过硫酸铵)作用下进行的聚合反应。本实验的反应产物即为聚醋酸乙烯酯,不必分离即可用作粘合剂。 反应式: nCH 2=CH (CH 2 CH)n 33过硫酸铵 三、实验仪器与药品 电热套、三颈烧瓶、水浴锅、恒压滴压漏斗、直形冷凝管、电动搅拌器、温度计、锥形瓶、滴管、小烧杯。 五、仪器装置图 图4-4 白乳胶的制备装置 六、实验步骤 (1)安装仪器。 (参见图4-4) (2)加料。在三颈烧瓶中加入8%聚乙烯醇溶液30mL 、OP-10乳化剂10滴后,不断搅拌。

水浴加热至70℃。(此时或有乳白色出现!) (3)从回流冷凝管上端入口处加入第一批引发剂(10%过硫酸铵)8滴。然后从恒压滴液漏斗中以6s/滴的速度加入醋酸乙烯酯单体23 mL,直至单体加完为止。(加完单体需用时1.5h 左右!加完后乳白色消失!) (4)同时,引发剂采用间歇滴加方式投料(从回流冷凝管上端入口处),每隔0.5h加2滴,以保证聚合反应正常进行。 (5)单体加完后,缓慢升温至80℃,不断搅拌,再保温0.5h。再升温至90℃,保温0.5 h,升至95℃,再保温10min。 (6)冷却,同时不断搅拌。出料。 产品:乳白色液体,没有沉淀和结块。 讨论:(很重要,请填写!) 七、思考题

醋酸乙烯酯的乳液聚合

醋酸乙烯酯的乳液聚合(白乳胶的制备) 一、实验目的 1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法。 2、了解乳液聚合的基本原理、配方及乳液聚合中各个组分的作用。 二、实验原理 乳液聚合是指单体在分散介质中由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。乳液聚合可以同时提高反应速率和分子量,目前已成为生产高聚物的重要方法之一。 乳化剂在乳液聚合中起着重要作用,常见的乳化剂可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂是非离子型乳化剂聚乙烯醇。聚乙烯醇主要起保护胶体作用,防止粒子相互合并。由于其不带电荷,对环境和介质的pH值不敏感,但是形成的乳胶粒较大。而阴离子型乳化剂,如烷基磺酸钠RSO3Na(R=C12~C13)或烷基苯磺酸钠RPhSO3Na(R=C7~C14),由于乳胶粒外负电荷的相互排斥作用,使乳液具有较大的稳定性,形成的乳胶粒子较小,乳液黏度大。 本实验将非离子型乳化剂和离子型乳化剂按一定比例混合使用,以提高乳化效果和乳液的稳定性。 聚合反应采用过硫酸盐为引发剂,按自由基聚合反应历程进行聚合。为了聚合反应进行得较为平稳,单体和引发剂均需分批加入。本实验分两步加料反应:第一步加入少许的单体、引发剂和乳化剂进行预聚合,可生成颗粒很小的乳胶粒子;第二步继续滴加单体和引发剂,在一定的搅拌条件下使其在原来形成的乳胶粒子上继续长大。由此得到的乳胶粒子,不仅粒度较大,而且粒度分布均匀。这样保证了乳胶在高固含量的情况下,仍具有较低的黏度。 三、仪器、器材 1、仪器:水浴锅、电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、四口瓶、滴液漏斗、烧杯、表面皿。 2、试剂:聚乙烯醇、OP-10(20%水溶液)、醋酸乙烯酯、20%过硫酸铵溶液、碳

聚醋酸乙烯酯胶粘剂

本科生毕业设计(论文) 摘要 随着人们环境保护意识的不断增强,开发绿色环保型产品已成为各行各业发展的主流方向。聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶,是应用最广的胶粘剂之一,由于它为水基胶粘剂,具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能,并且原料来源广泛,成本较低,在胶粘剂中所占比例也越来越大,但白乳胶也存在一些性能上的不足,如耐水性,耐热性,抗蠕变性,耐寒性及耐机械稳定性等均较差。因此,需要对聚醋酸乙烯酯乳液的合成工艺进行研究,确定最佳工艺条件,或对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性,以提高其各方面的性能,也扩大其应用领域。 本文重点阐述了聚醋酸乙烯酯乳液合成原理,最佳合成工艺及改性研究。在其应用上,除普遍适用于木材的粘合以外,聚醋酸乙烯酯类胶粘剂正渐渐的被应用于建筑等很多行业,并且,本文针对目前研究较少的胶类降解的研究给予简单的分析。 关键字:聚醋酸乙烯酯;合成;改性;应用

Abstract Along with the enhancement of people’s environment protection consciousness, the green environment protection product has become the mainstream. The polyvinyl acetate emulsion is named the white emulsion, which is one of the most widely used adhesives. Because it is water base adhesive, comparing with other adhesives it is non-toxic, non-corrosion and fine environment protection performance. The raw material of polyvinyl acetate emulsion is widespread, costs lower, so its proportion in the adhesive is more and more.But the white emulsion also has the insufficiency in some performance, like the water resistance, the thermal stability, the anticreep, the resistance to cold and bears mechanical stability are all infirmness. Therefore, we need to conduct the research to the polyvinyl acetate emulsion synthesis craft, and find the best craft condition, or carry on the modification to the polyvinyl acetate emulsion. We can enhance its various performance through the craft improvement and the modification of the performance, also expand its application. This article elaborates the polyvinyl acetate emulsion synthesis principle, best synthesis craft and modified research. In its application, besides it is generally used for the lumber agglutination, the polyvinyl acetate adhesive is gradually applied to the construction and so on. In this article, some simple analysis of degradation is also mentioned . Key word:polyvinyl acetate; synthesis; application; modification

实验四:醋酸乙烯酯的乳液聚合讲解

《高分子化学实验》指导河西学院化学化工学院 金淑萍博士教授 2010.03.01

目录 实验一单体、引发剂的纯化 (3) 实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合——有机玻璃的制备 (3) 实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 (5) 实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳胶的制备 (7) 实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 (9) 实验六酚醛树脂的合成 (11) 附录一高分子化学实验须知 (13) 附录二高分子实验室安全制度 (13) 附录三常用仪器操作规定 (14)

实验一 单体、引发剂的纯化 一、 目的要求: 了解单体、引发剂的纯化目的,学会并掌握甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯及常用引发剂的纯化方法。 二、实验原理:略 三、实验内容: 1. BPO 重结晶:将10g BPO 在室温下溶于20mL CHCl 3,过滤除去不溶性杂质,滤液滴入等体积的甲醇中结晶,过滤,晶体用冷甲醇洗涤,室温下真空干燥.贮于冰箱中待用。 2. AIBN 重结晶:称取5g 化学纯的AIBN ,迅速加入沸腾的200 mL 乙醇/蒸馏水(体积比7/3)的混合溶液中,搅拌使其溶解,热过滤除去不溶性杂质,自然冷却结晶,过滤,晶体用冷蒸馏水洗涤,室温下真空干燥。贮存于冰箱中待用。 3. 减压蒸馏MMA (沸点101o C )。在500ml 分液漏斗中加250ml 甲基丙烯酸甲酯,用50ml 5%的NaOH 水溶液洗涤至无色。然后用去离子水(每次50-80ml )洗至中性,分尽水层后加入单体量5%的无水硫酸钠,充分摇动,放置干燥24h 以上,再加入对苯二酚减压蒸馏搜集50 o C (16.5KPa )的馏分,得到的纯品放置棕色瓶中冷藏储存。 4. 减压蒸馏醋酸乙烯酯(沸点72)。在500ml 分液漏斗中加250ml 醋酸乙烯酯,用50mL 饱和亚硫酸氢钠洗涤,再用50mL 饱和碳酸氢钠洗涤,然后用去离子水洗至中性,再无水硫酸钠干燥,静置过夜。然后加入对苯二酚常压蒸馏收集71.8-72.5 o C 的馏分。 实验二 甲基丙酸烯甲酯的本体聚合----有机玻璃的制备 一、目的和要求 1. 通过实验了解本体聚合基本原理和特点,并着重了解聚合温度对产品质量的影响。 2. 掌握有机玻璃制备的操作技术。 二、聚合原理 反应式: CH 2=C CH 3 3 n BPO o CH 3 COOCH 3 CH 2-C n

聚醋酸乙烯酯的制备

聚醋酸乙烯酯的乳液合成 1、实验原理 聚醋酸乙烯酯乳液(PV Ac),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。Vac乳液聚合最常用的方法是化学法,以水为分散介质,单体在乳化剂的作用下分散,并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法,所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液[2]。 乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要,起到降低溶液表面张力,使单体容易分散成小液滴,并在乳胶粒表面形成保护层,防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种,一般多使用离子型和非离子型配合使用[1]。由于醋酸乙烯酯在水中有较高的溶解度,而且容易水解,产生的乙酸会干扰聚合;同时,醋酸乙烯酯自由基十分活泼,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。本合成实验采用非离子型乳化剂聚乙烯醇和OP-10混合使用以提高乳化效果和乳液稳定性。 本实验聚合反应采用过硫酸铵为引发剂,按自由基聚合的反应历程进行聚合,主要聚合反应[3]式如下: 为使反应平稳进行,乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行(如图所示):加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后,一边进行搅拌,一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70~90℃之间,pH值在2~6之间。由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大,反应温度上升显著,一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难。 本实验分两步加料反应,第一步加入少许的单体、引发剂和乳化剂进行预聚合,可生成很小的乳胶粒子。第二部,继续滴加单体,分次加入引发剂,直到单体加完后一次把剩下的引发剂加完。这样整个过程在一定的搅拌速度下使其乳胶粒子继续长大。由此得到的乳胶粒子,不仅大,而且粒度分布均匀。 2、仪器与配方 机械搅拌器一套,电热套一个,球形冷凝管一个,250ml四口烧瓶一个,100ml滴液漏斗一个,100℃温度计一支,250ml烧杯一个,10mL、100mL量筒各一个,固定夹若干,

聚乙酸乙烯酯

聚乙酸乙烯酯乳液的中温合成 ( 摘要:介绍了一种用氧化-还原体系引发醋酸乙烯酯中温合成的工艺。实验比较了氧化还原引发体系与单一的水溶性引发剂所合成的乳液的性能,探讨了最佳工艺条件,讨论了单体、乳化剂、引发剂、反应温度、聚乙烯醇对乳液粘度和固含量的影响,以及搅拌速度对聚合速率的影响。确定了适宜的用量,并且从实验中得到了由中温50℃合成的生产成本低而性能优良的聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂。 关键词:中温氧化-还原体系聚乙酸乙烯酯乳液

THE MIDDLE TEMPERATURE GATHERING ACETIC ACID THENE ESTER EMULSION IS COMPOSED (Changzhou Institute of Technology Engineering Department of Chemical Engineering 213164) ABSTRACT The system having introduced that one kind uses oxide- to restore initiates the handicraft that the temperature composes in acetic acid ethene ester. Parallel experiment oxide deoxidation initiates system and unitary water-solubility initiates two kind type emulsion function of agent, have discussed the best technological conditions, viscosity and the effect strengthening contents having discussed that the monomer , the emulsifier, initiate the agent , the reaction temperature and poval to emulsion, in having ascertained proper dosages, and having got a reason from experiment middle 50℃ warm composite cost of production is low but the function is good gather acetic acid ethene ester emulsion adhesive. Keywords:middle temperature oxide-deoxidation system gathers acetic acid ethene ester emulsion

乙酸乙烯酯的乳液聚合

乙酸乙烯酯的乳液聚合 一、实验目的及要求 1、掌握乳液聚合的反应特点及各组分的作用。 2、掌握乳液聚合的一般原理及实验的操作技术。 二、实验原理 本实验以乙酸乙烯酯在水介质中由聚乙烯醇(1799)和OP —10作乳化剂分散成乳液状态,用水溶性的引发剂过硫酸盐进行乳液聚合制得白乳胶。 乙酸乙烯酯(VAC )单体在过硫酸铵引发剂的作用下,按照自由基反应历程进行反应,反应式如下: 链引发 NH 4 O S S O O O S O O O NH 2NH 4 O S O O O . NH 4 O S O O O .+CH 2 CH OCOCH 3 NH 4 O S O O O CH 2CH OCOCH 3. 链增长 链终止 ~CH 2 CH OCOCH 3+ .CH OCOCH 3 .CH 2~ ~CH 2 CH OCOCH 3CH 3CH 2~ 2 OCOCH 3CH 3 CH~ +CH 2 三、实验内容 1、仪器设备: 电热套 500ml 搅拌电机(搅拌棒) ~CH 2 CH CH 2CH OCOCH 3 OCOCH 3 []n CH 2CH OCOCH 3 . NH 4 O S O O CH 2 CH OCOCH 3 .+CH 2CH 3

四口瓶 500ml 球形冷凝器 500mm 滴液漏斗 50ml 温度计0——100℃ 天平烘箱量筒烧杯 2、药品及配比(投料400g) 3、实验步骤: (1)制备10%聚乙烯醇溶液。称取1799加入四口瓶中,加热至85±1℃约半小时,液相均匀透明,降温至65℃备用。 (2)内有聚乙烯醇溶液的四口瓶中加入定量水及OP—10搅拌20min,温度控制在66~68℃。 (3)加入占总量15%的VAC占总量40%的引发剂。搅拌10min,升温到70℃,控制回流。当回流消失后升温至80℃。滴加VAC。视回流快慢,控制滴加速度约3~5小时滴完,并在此期间把余下引发剂的2/3分三次加入,单体滴加完后,加入剩余的引发剂,再搅拌5min。 (4)升温至90℃,保温30min,冷却到50℃。加入DBP搅拌10min出料。(5)测含固量。取2g乳液(0.0002g)置于至恒重的玻璃表面皿中,放于110℃烘箱中至恒重计算含固量(约4小时)。 含固率=干燥后样品重/干燥前样品重×100% 四、注意事项 1、制备聚乙烯醇溶液时,发现有块状物出现,一定要设法取出。 2、按要求严格控制单体滴加速度,如果开始阶段滴加快,乳液中出现块状物,使实验失败。 3、严格控制反应各阶段的温度。 4、反应结束后,料液自然冷却,测含固量时,最好出料后马上称样,以防止静止后乳液沉淀。

聚醋酸乙烯酯的调研报告汇总

聚醋酸乙烯酯的调研报告 一、引言 聚醋酸乙烯酯是1912年由F.克拉特发现,1925年加拿大沙维尼根化学公司投入工业化生产。可用乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合和溶液聚合四种方法生产。乳液法产物直接用作涂料和胶粘剂等,俗称乳胶或白胶;溶液法产物用于制造聚乙烯醇和聚乙烯醇纤维。聚醋酸乙烯酯 聚醋酸乙烯酯玻璃化温度较低,仅28℃,因而在室温下有较大的冷流性,不能用作塑料制品,但它具有能与多种材料,尤其是与纤维素物质(如木材、纸等)粘接的优良性能,被广泛用作涂料、胶粘剂、纸和织物整理剂等(见造纸用化学品、染整助剂),如粘合木料的白胶水、粘接砖瓦的胶粘剂,透明胶纸带,砖石表面涂料,以及预先涂有聚醋酸乙烯酯的标签和信封、邮票等。醋酸乙烯酯和丙烯酸酯或乙烯的共聚物应用于粘结不易粘结的材料(见乙烯-醋酸乙烯酯树脂),如聚氯乙烯塑料等。此外,也作无纺布的胶粘剂。 二、聚醋酸乙烯酯性质 物理性质:无色黏稠液或淡黄色透明玻璃状颗粒,无臭,无味,有韧性和塑性。折射率1.45~1.47,软化点约为38℃,熔点(600C),密度(1.191g/ml) ,软化点约为38℃;不能与脂肪和水互溶,可与乙醇、醋酸、丙酮、乙酸乙酯互溶;溶于芳烃、酮、醇、酯和三氯甲烷;黏着力强,耐稀酸、稀碱;在阳光及125℃温度下稳定。 化学性质:可燃,燃烧(分解)产物有一氧化碳等,与硝酸盐、硝酸、硫酸等发生反应。遇浓碱和浓酸分解。由醋酸乙烯以自由基引发剂引发。[4]可燃;加热分解释放刺激烟雾。加热到250℃以上分解出醋酸。 三、聚醋酸乙烯酯应用 1、作胶姆糖基料,中国规定可用于乳化香精和胶姆糖,最大使用量为 60g/kg;

聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备

聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备 一、实验目的 1.掌握乳液聚合基本操作,制备醋酸乙烯酯乳液; 2.学习水溶性涂料的基本知识,掌握设计涂料配方的方法; 3.掌握醋酸乙烯乳胶漆的制法和实验技术; 4.掌握测定乳胶漆的性能的方法。 二、实验原理 1.合成原理 树脂以微细粒子团(0.1~2.0μm)的形式分散在水中形成的乳液称为乳胶。乳胶可分为分散乳胶和聚合乳胶两种。而在乳化剂存在下靠机械的强力搅拌使树脂分散在水中而制成的乳液称为分散乳胶。由乙烯基类单体按乳液聚合工艺制得的乳胶称为聚合乳胶,用于制取水性涂料的聚合乳胶主要有醋酸乙烯乳胶、丙烯酸酯乳胶、丁苯乳胶以及醋酸乙烯和其他单体共聚的乳胶。 乳液聚合是在机械搅拌下,用乳化剂使单体在水中分散成乳液而进行的聚合反应。聚乙烯醇是醋酸乙烯酯聚合常用的乳化剂,它兼起着增稠和稳定胶体的作用。醋酸乙烯很容易聚合,也很容易与其他单体共聚。可以用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合等方法合成各种不同的聚合体。 醋酸乙烯单体的聚合反应是自由基型加聚反应,属连锁聚合反应,整个过程包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。 1) 链引发是不断产生单体自由基的过程;

2) 链增长反应是是极为活泼的单体自由基不断迅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,速度极快; 3) 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。 2.涂料制备原理 要把乳胶进一步加工成涂料,必须使用颜料和助剂。以下是常用的助剂及其功用。 1) 分散剂(相润湿剂):这类助剂能吸附在颜料粒子的表面,使水能充分润湿颜料并向其内部孔隙渗透,使颜料能研磨分散于水相乳胶中,分散了的颜料微粒又不能聚集和絮凝。 2) 增稠剂:能增加添作料的粘度,起到保护胶体和阻止颜料聚焦、沉降的作用。 3) 防霉剂:加有增稠剂的乳胶漆,一般容易在潮湿的环境中长霉,故常在乳胶涂料中加入防霉剂。 4) 增塑剂和成膜助剂:涂覆后的乳胶漆在溶剂挥发后,余下的分散粒子须经过接触合并,才能形成连续均匀的树脂膜。 5) 消泡剂:涂料中存在泡沫时,在干燥的漆膜中形成许多针孔,消泡剂的作用就是去除这些泡沫。 6) 防锈剂:用于防止包装铁罐生锈腐蚀和钢铁表面在涂刷过程中产生锈斑的浮锈现象。 (相关国家标准: 涂料遮盖力测定法: GB/T 1726-1979

聚醋酸乙烯乳液胶粘剂的合成与配方

聚醋酸乙烯乳液胶粘剂地配方 .主要原材料 ()单体 单体为醋酸乙烯,也称醋酸乙烯酯(),结构式为= 乳液聚合同于自由基型加聚反应,对单体地纯度要求很高,单体在贮存时,常加入阻聚剂以防止自聚,聚合前应除去阻聚剂,或采取在聚合时适量地多加一些引发剂地方法以去除阻聚剂.资料个人收集整理,勿做商业用途 ()乳化剂 反应一般使用两种非离子型乳化剂,即壬基酚聚氧乙烯醚()和聚乙烯醇.其中聚乙烯醇除作乳化剂外,也起保护胶和增稠剂地作用,所以其用量较大.也可适量地加入少许地阴离子乳化剂.乳化剂地品种和用量对乳液地稳定性、粒度大小地分布、胶地性能等都有很大地影响.资料个人收集整理,勿做商业用途 ()引发剂 过硫酸盐,如过硫酸铰、过硫酸钾可以作为引发剂.乳液聚合一般都用水溶性引发剂,用量为单体量地左右.过硫酸盐地加入,会使体系地值降低,致使反应速度减慢、乳液粒子变粗,甚至发生凝胶破乳等现象,所以使用时需加入碳酸氢钠等调节控制值.资料个人收集整理,勿做商业用途 ()其他助剂 增塑剂邻苯二甲酸二丁酯 防腐剂亚硝酸钠、苯甲酸钠 消泡剂辛醇 分散刑甲醇 防冻剂乙二醇 ()水 采用去离子水,因为自来水中含有金属离子,对聚合反应有阻聚作用,如果用自来水作原料需加入整合剂乙二胺四乙酸.资料个人收集整理,勿做商业用途 .聚醋酸乙烯乳液合成机理 乳液聚合地引发反应在胶束内发生,聚合反应主要是在引发后地胶束中以及由此形成地聚合物微粒中进行地,单体液滴主要起单体储藏地作用.由于胶束地数目非常大,一个胶束中几乎只可能含合一个自由基,因此链终止速度显著降低,致使乳液聚合速废快,所得聚合物分子量高.醋酸乙烯乳液聚合,属自由基聚合反应类型,遵循自由基聚合反应地一般规律,需要经过链引发、链增长和链终止个主要阶段.下面介绍聚合反应地机理.资料个人收集整理,勿做商业用途 ()聚合反应地链引发 将单体、水、乳化剂、引发剂等物料加入到反应器中,经搅拌形成乳状液.醋酸乙烯乳液聚合通常采用过硫酸盐作引发剂,如过硫酸钾或过硫酸铵,在加热时反应体系中地引发剂分子受热分解生成自由基.通常反应体系中水为连续相,其中溶解有少量单体分子、单分子状态存在地表面活性别分子、还有呈聚集态存在地胶束、溶解有单体分子地胶束和单体液滴.引发剂自由基被胶束所吸附而进入胶束之内,当自由基扩散进入单体增溶地胶束时,硫酸根离子型白由基则与醋酸乙烯单体结合,形成单体自由基.资料个人收集整理,勿做商业用途()聚合反应地链增长 上述单体自由基再与单体结合引发聚合,形成链自由基,而消耗地单体不断由单体液滴经过水相扩散进入胶束进行补充,如此继续下去,引发单体分子开始聚合反应,使聚合链不断增长,从而得到高分子量聚合物.而胶束则为生成地聚合物所膨胀,形成了单体溶胀地聚合物

聚醋酸乙烯酯

聚乙酸乙烯酯乳液胶黏剂是以乙酸乙烯酯(VAc)作为单体在分散介质中经乳液聚合而制得的,俗称白胶或乳白胶。 常用于木材、纸张、织物或金属粘接的乳液型胶黏剂就是聚醋酸乙烯酯的均聚乳液。 醋酸乙烯酯聚合是自由基反应机理 引发剂:过氧化苯甲酰、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵 聚合方法有本体聚合、溶液聚合和乳液聚合等。目前生产量最大的是乳液聚合。 聚醋酸乙烯可配制乳液胶黏剂、溶液胶黏剂、热熔胶及醋酸乙烯共聚物胶黏剂 优点:PVAc乳液胶黏剂是水基胶黏剂,无污染,不燃烧 (1)对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力; (2)能够室温固化,干燥速度快; (3)胶膜无色透明,不污染被粘物; (4)不燃烧,不污染环境,安全无害; (5)单组分,使用方便,清洗容易, (6)贮存期较长,可达1年以上。 缺点: 1)耐水性和耐湿性差。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%。 (2)具有热塑性,耐热性差。 原料 聚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。 乙酸乙烯酯(亦称醋酸乙烯酯) 乙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。 乙酸乙烯酯蒸气有毒,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。 分散介质 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。 用水作分散介质,放热反应易于控制,有利于制得均匀的高分子量产物。 引发剂 常用过氧化物作引发剂。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0.1~1%。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2%,而过硫酸铵在水中的溶解度可达20%以上,所以工业生产用过硫酸铵更为方便。 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)。

醋酸乙烯酯的乳液聚合

乙酸乙烯酯的乳液聚合 一、 实验目的 1. 了解乳液聚合的特点、体系组成及各组分的作用; 2. 掌握醋酸乙烯酯的乳液聚合的基本实验操作方法; 3. 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 单体在水相介质中,由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合,称为乳液聚合。其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂。引发剂常采用水溶性引发剂。乳化剂是乳液聚合的重要组份,它可以使互不相溶的油/水相转变为相当稳定难以分层的乳浊液。乳化剂分子一般由亲水的极性基团和疏水的非极性基团构成,根据极性基团的性质可以将乳化剂分为阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四类。 乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要,它起到降低溶液表面张力,使单体容易分散成小液滴,并在乳胶粒表面形成保护层,防止乳胶粒凝聚的作用。醋酸乙酯(V Ac )的乳液聚合最常用的乳化剂是非离子型乳化剂聚乙烯醇(PV A )。聚乙烯醇主要起到保护胶体作用,防止粒子相互合并。由于其不带电荷,对环境和介质的pH 不敏感,形成的乳胶粒较大。而阴离子型乳化剂,如烷基磺酸钠RSO 3Na (R=C 12~C 18)或烷基苯磺酸钠RPhSO 3Na (R=C 7~C 14),由于乳胶粒外负电荷的相互排斥作用,使乳液具有较大的稳定性,形成的乳胶粒子小,乳液粘度大。本实验将非离子型乳化剂聚乙烯醇与OP —10按一定的比例混合使用,以制备EV A 聚合物白乳胶。 醋酸乙烯酯胶乳广泛应用于建材、纺织、涂料等领域,主要作为粘合剂使用,既要有较好的粘结性,而且要求粘度低,固含量高,乳液稳定。聚合反应采用过硫酸钾为引发剂,按自由基聚合的反应历程进行聚合,主要的聚合反应式如下: 1. 链的引发 O S O O O K O S O O O K O S O O K O 2. O S O O K O 2.+ H 2C CH O C CH 3 O O S O O K O H 2 C CH O C 3O .

聚醋酸乙烯乳液涂料

聚醋酸乙烯乳液涂料 一、性能概述 本品安全无毒,无火灾危险。施工方便,可以刷涂也可以喷涂、滚涂,施工工具可以用水清洗。干燥快,涂刷后水分基本挥发后就能成膜,一天可与刷多次,保色性好,透气性好,光泽较差。 二、主要用途 本平主要用于建筑物的内外涂饰。 三、生产原理 首先将醋酸乙烯精制到符合要求后通过乳液聚合。制得聚合物乳液后,加入颜料、体质颜料、增塑剂、防冻剂、防霉剂、防锈剂等辅助材料,经过研磨成为乳液涂料。 四、生产工艺 1、原料消耗 原料规格用量(kg原料/t产品) 聚醋酸乙烯乳液工业品,50% 420.0 钛白粉工业品260.0 滑石粉工业品80.0 羧甲基纤维素工业品 1.0 聚甲基丙烯酸钠工业品0.8 亚硝酸钠工业品 3.0 醋酸苯汞工业品 1.0 流片磷酸钠工业品 1.5 水自来水232.7 聚醋酸乙烯乳液以420kg乳液计 原料规格用量(kg/t) 醋酸乙烯工业品198.80 水蒸馏水176.40 聚乙烯醇工业品17.50 过硫酸铵Cp 0.40 Op-10 工业品 2.240 碳酸氢钠工业品0.620 邻苯二甲酸二丁酯工业品22.40 2.工艺流程图 (1)聚醋酸乙烯乳液流程示意图 (水,聚乙烯醇)→(溶解)→(op-10,醋酸乙烯,过硫酸铵)→(聚合)→(碳酸氢钠,邻苯二甲酸二丁酯)→(冷却)→乳液成品

(2)涂料工艺流程示意图 (钛白粉,滑石粉水)→(分散)→(醋酸乙烯乳液)→(搅拌)→(其他)→(搅拌)→(过滤)→成品 3.操作工艺 (1)聚醋酸乙烯乳液:将聚乙烯醇水放入溶解釜中加热至90℃恒温搅拌溶解4小时,充分溶解后,过滤备用。 将溶解好的聚乙烯醇水溶液放入到聚合釜中,随后加入催化剂op-10,开动搅拌器,时期溶解后加入醋酸乙烯单体28.5kg(大致为配方量的1/7)和浓度为(9%,9.1%)过硫酸氨溶液14g,控制加入速度均匀一致,反应温度控制在78℃至82℃。若温度偏低或偏高时,可适当控制加料速度。 单体加完后,加入余下的的过硫酸铵溶液,然后让其自行升温至90至95℃,恒温30min。在冷却至50℃,加入碳酸氢钠水溶液(浓度10%)。加入令苯二甲酸二丁酯,搅拌1.5h,冷却至40℃一下出料。 (2)聚乙酸乙烯乳液涂料:将滑石粉、钛白粉、水放入高速搅拌机内,开动搅拌,使其分散至一定细度,然后加入上述制备的聚乙烯醋酸乳液,在进行高速搅拌半小时后继续加入羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸纳、六片磷酸钠、亚硝酸钠和醋酸笨汞,搅拌回合均匀,过滤,即可得到白色乳液涂料。如果要色彩可以加入颜料后搅拌。

聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备yuxi

实验预习报告 哈守栋 2013141493088 实验名称:聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备 实验目的: 1.掌握乳液聚合基本操作,制备醋酸乙烯酯乳液; 2.学习水溶性涂料的基本知识,掌握设计涂料配方的方法; 3.掌握醋酸乙烯乳胶漆的制法和实验技术; 4.掌握测定乳胶漆的性能的方法。 实验原理: 1.合成原理 树脂以微细粒子团(0.1~2.0μm)的形式分散在水中形成的乳液称为乳胶。乳胶可分为分散乳胶和聚合乳胶两种。而在乳化剂存在下靠机械的强力搅拌使树脂分散在水中而制成的乳液称为分散乳胶。由乙烯基类单体按乳液聚合工艺制得的乳胶称为聚合乳胶,用于制取水性涂料的聚合乳胶主要有醋酸乙烯乳胶、丙烯酸酯乳胶、丁苯乳胶以及醋酸乙烯和其他单体共聚的乳胶。 乳液聚合是在机械搅拌下,用乳化剂使单体在水中分散成乳液而进行的聚合反应。聚乙烯醇是醋酸乙烯酯聚合常用的乳化剂,它兼起着增稠和稳定胶体的作用。醋酸乙烯很容易聚合,也很容易与其他单体共聚。可以用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合等方法合成各种不同的聚合体。 醋酸乙烯单体的聚合反应是自由基型加聚反应,属连锁聚合反应,整个过程包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。 1)链引发是不断产生单体自由基的过程; 2)链增长反应是是极为活泼的单体自由基不断迅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,速度极快; 3)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。 2.涂料制备原理 要把乳胶进一步加工成涂料,必须使用颜料和助剂。以下是常用的助剂及其功用。1)分散剂(相润湿剂):这类助剂能吸附在颜料粒子的表面,使水能充分润湿颜料并向其 内部孔隙渗透,使颜料能研磨分散于水相乳胶中,分散了的颜料微粒又不能聚集和絮凝。 2)增稠剂:能增加添作料的粘度,起到保护胶体和阻止颜料聚焦、沉降的作用。 3)防霉剂:加有增稠剂的乳胶漆,一般容易在潮湿的环境中长霉,故常在乳胶涂料中加入 防霉剂。 4)增塑剂和成膜助剂:涂覆后的乳胶漆在溶剂挥发后,余下的分散粒子须经过接触合并, 才能形成连续均匀的树脂膜。

乙酸乙烯酯的乳液聚合

实验3 乙酸乙烯酯的乳液聚合 聚乙酸乙烯酯是由乙酸乙烯酯在光或过氧化物等引发剂的作用下聚合而成的。其聚合反应可以按本体、溶液或乳液聚合等方式进行,采用何种方式,决定于产物的用途。作为涂料或黏合剂使用时,一般采用乳液聚合方法。聚乙酸乙烯酯乳胶漆具有水性涂料的黏度小、分子量大、不含有机溶剂等优点,但漆膜耐水性能稍差,所以一般不单独作为成膜物使用,而是与其他乙烯基单体进行共聚合;作为黏合剂时(俗称白乳胶),广泛应用于木材加工、书籍装订、纸袋、硬纸板加工、饮料杯、包封、折叠盒、多层复合装运袋、标签、箔制品、薄膜与纸张转移印花、香烟滤纸、绝缘材料、衬垫材料、汽车内装饰、皮革加工和瓷砖黏贴等。 本实验采用乳液聚合制备聚乙酸乙烯酯。 一、实验目的 1.掌握乙酸乙烯酯的乳液聚合的实验技术。 2.掌握测定固含量并依此计算转化率的方法。 二、实验原理 乳液聚合是指将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌和乳化剂的作用下在水中分散成乳液状并在水溶性引发剂引发下进行的聚合反应。 乳液聚合与悬浮聚合都是将油溶性单体分散在水中进行的聚合反应,也具有散热容易、聚合反应温度易于控制的优点;不同之处是乳液聚合采用水溶性引发剂,而聚合反应是在增溶胶束内形成单体/聚合物乳胶粒,每个乳胶粒中只有一个自由基,因此聚合反应速率仅取决于乳胶粒的数目和乳化剂的浓度。由于胶束颗粒比单体液滴小得多,因此乳液聚合得到的聚合物粒子也比悬浮聚合小得多。 乳液聚合能在高聚合速率下获得较高分子量的聚合产物,且聚合反应温度通常都较低,特别是用氧化还原引发体系时,可在室温下进行;乳液聚合在聚合反应后期体系黏度通常仍较低,可用于合成黏性大的聚合物,如橡胶等。 乳化剂分子具有两亲性的化学结构,分子两端分别是亲水基和疏水基,能使油(单体)均匀稳定地分散在水中而不分层。乳化剂溶液浓度达到一定值时,乳化剂分子开始形成胶束,该浓度称为临界胶束浓度(CMC),此时溶液的许多物理性质都有突变。在大多数乳液聚合反应体系中,乳化剂的浓度为2%~3%。超过CMC值的1~3个数量级。乳化剂能降低界面张力,使单体容易分散为小液滴,在微粒表面形成保护层,阻止微粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型。本实验采用的OP -10属于非离子型乳化剂。 乙酸乙烯酯乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相似,但乙酸乙烯酯在水中有较高的溶解度,而且容易水解,产生的乙酸会干扰聚合,因而具有一定的特殊性,且乙酸乙烯酯的自由基比苯乙烯自由基更活泼,链转移反应更加显著。工业生产使用聚乙烯醇来保护胶体同时使用乳化剂,以起到更好乳化效果和稳定性。 本实验采用聚乙烯醇作为胶体稳定剂,乳化剂OP - 10起辅助作用。使用的引发剂为过硫酸盐,为了聚合反应进行得较平稳,单体和引发剂均需分批加入。 三、试剂与仪器 聚乙烯醇,乳化剂OP - 10,乙酸乙烯酯,过硫酸铵,碳酸氢钠,邻苯二甲酸二丁酯,去离子水; 250mL烧瓶,搅拌器,电炉,变压器,恒温水浴,球形冷凝管,温度计,四口烧瓶,

聚醋酸乙烯酯乳液制备

1.公司按照GMP要求进行"全员、全面、全过程"的质量管理,重视员工的质量意识教育,以质量文件对员工的行为进行规范、约束,以优良的工作质量来保证优良的产品质量。 2.对供应商进行质量评估,并对每一批次的原料进行抽样检测,不合格的原料不准用予投产。 3.定期对生产设备进行检修,使生产设备一直处于良好状态,以确保产品的质量不会因为设备的原因受到影响。 4.对生产过程的每一步,都设有质量控制点,以确保每道生产工序都在监控之中,并对中间产品进行随机抽样检测,不合格的中间体不准流入下道工序。 5.每一批次产品完成时,都会依据质量标准进行全项检测,只有合格的产品才会包装入库,以确保不会有质量不合格的产品出厂。

SD-40聚醋酸乙烯酯乳液性能特点 SD-40聚醋酸乙烯酯乳液谷称白乳胶,是由醋酸乙烯、聚乙烯醇、二丁酯等多种材料聚合而成的高分子乳液,它具有粘结力强、干燥快、防水性能好等优点,可用于内墙普通乳胶漆,木材粘合、纸张加工、长毛绒等纤维类的粘结,也是家庭装潢的理想粘合剂。 SD-40聚醋酸乙烯酯乳液技术参数 技术指标 SD-40聚醋酸乙烯酯乳液包装与储运 包装及贮存 包装为50kg塑料桶,200kg铁桶内衬塑或按客户要求定制。 SD-40聚醋酸乙烯酯乳液应贮存在5-35℃室内,避免阳光直射,尽量避免长时间暴露在空气中引起水份挥发,以防结皮。贮存期一般为半年。 安全性 SD-40聚醋酸乙烯酯乳液无毒性,无腐蚀性,不燃烧,属水性物质非危险品。 聚醋酸乙烯酯胶黏剂的制备工艺是什么? (1) 配方组成及原材料消耗定额(按制1t计) 原料规格消耗定额/kg 醋酸乙烯酯工业级,新鲜蒸馏沸点72~73℃ 460 聚乙烯醇(1788) 工业级 25 乳化剂OP-10 工业级 5 过硫酸鉀分析纯 0.9 碳酸氢钠工业级 1.5 邻苯二甲酸二丁酯工业级 50 无离子水 457.6 (2) 工艺流程聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂生产工艺流程图如图1所示。

聚醋酸乙烯酯白乳胶的合成及配制

一.实验目的 1.进一步熟悉自由基聚合反应的特点。 2.了解乳液聚合的基本原理并掌握实验技术。 二.实验原理 聚醋酸乙烯酯是由醋酸乙烯酯在光或过氧化物引发下聚合而得,根据反应条件,如反应温度、引发剂浓度和溶剂不同,可得到分子量从几千到十几万的聚合物。 聚合反应可按本体、溶液、悬浮或乳液聚合等方式进行,采用何种方法取决于产品的用途。如作为涂料或粘合剂,则采用乳液聚合的方法。聚醋酸乙烯酯作为粘合剂使用(俗称白乳胶),无易燃的有机溶剂,无论木材、纸张或织物均可使用。 醋酸乙烯酯乳液聚合的方法与一般乳液聚合相同,采用过硫酸盐为引发剂,为使聚合反应平稳进行,单体和引发剂均需分批加入。聚合中常用的乳化剂是聚乙烯醇,实际操作中还常把两种乳化剂合并使用,乳化效果和稳定性比单独使用一种要好。本实验选用聚乙烯醇和OP-10复合乳化剂。 三.主要仪器和药品 250mL四口烧瓶、搅拌器、温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗、水浴锅、50mL 烧杯各一。 醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、乳化剂OP-10、去离子水、过硫酸铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。 四.实验步骤 1.在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的250mL四口烧瓶加入80mL蒸馏水和6g聚乙烯醇。搅拌并逐步升温到90-95℃,待聚乙烯醇全部溶解后滴入16滴OP-10,自然降温至60℃左右。 2.将1g过硫酸铵溶于5mL蒸馏水中,配成溶液。将0.25g碳酸氢钠溶于5mL蒸馏水中,配成溶液。备用。 3.加入20mL醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,搅拌乳化10分钟。然后再缓慢升温到80-85℃。在体系转变成乳白色后,再继续反应30分钟,并于80℃开

年产50000吨聚醋酸乙烯酯的工艺设计

' 江汉大学课程设计报告题目:年产50000吨聚醋酸乙烯酯的工艺设计— 学院:化学与环境工程学院 专业:高分子材料与工程 学号: 姓名:张攀钦 ] 指导老师:朱超

《聚醋酸乙烯酯乳液聚合课程设计》 一、本课程设计的性质、任务与目的 1. 本课程设计的性质 本课程是应用化学专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。学生在聚合物工艺学课程后,综合运用所学的高分子化学与材料及化工原理相关知识,进行初步的聚醋酸乙烯酯合成的工艺设计。 2.本课程任务是: ①撰写简要设计说明书。 ②绘制物料流程示意图、车间平面图各一张。 ③设计并绘制聚合釜 3.本课程设计的目的 ①了解和掌握聚醋酸乙烯酯的、结构与性能,其制备过程中的基本反应类型、添加剂与材料成型工艺等内容的基础知识; ②掌握检索文献的方法; ③通过阅读文献,了解并掌握聚醋酸乙烯酯制备与设计的基本原理,并能完成聚醋酸乙烯酯的整个工艺流程。 ④通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本高分子化工设计技能。 二、课程设计的主要内容 1.设计方案选择,对给定或选定的设计方案进行简要论述。 2.工艺计算,应完成工艺流程各过程的物料衡算,能量衡算。绘制物料流程示意图,编写物料平衡表及热量平衡表。 3.主要设备设计,在满足工艺条件的前提下,进行主要设备的选型及结构设计。 4.典型辅助设备设计选型,包括典型设备主要结构尺寸计算和设备型号规格的选定

目录 一、概述 (1) 二、工艺流程和方案的说明和论证 (1) 1、工艺流程 (1) 2、方案的说明 (2) 3、聚醋酸乙烯酯乳液聚合的工艺条件 (3) 三、物料衡算 (6) 四、热量衡算 (11) 五、聚合釜及各设备选型 (13) 六、生产车间布置 (16) 1. 要满足生产工艺要求 (16) 2. 要符合经济原则 (16) 3. 要符合安全生产要求 (17) 4. 便于安装和检修 (17) 5.要有良好的操作条件 (17) 七、对设计的评述及结论 (18) 八、参考文献 (19)

醋酸乙烯酯乳液聚合

醋酸乙烯酯乳液聚合-白乳胶的制备 一、实验目的 学习聚醋酸乙烯酯乳胶的合成原理和方法,加深对乳液聚合的理解。 二、实验原理 乳液聚合是聚合反应方法之有,它是借助乳化剂(本实验OP-10)的作用和机械搅拌将单体(醋酸乙烯酯)分散在介质(聚乙烯醇水溶液)中形成乳状液。并在引发剂(过硫酸铵)作用下进行的聚合反应。本实验的反应产物即为聚醋酸乙烯酯,不必分离即可用作粘合剂。 反应式: nCH 2=CH (CH 2 CH)n OCOCH 3OCOCH 3(引发剂) 过硫酸铵 三、实验仪器与药品 电热套、三颈烧瓶、水浴锅、恒压滴压漏斗、直形冷凝管、电动搅拌器、温度计、锥形瓶、滴管、小烧杯。 四、物理常数 名称 分子量 熔点/℃ 沸点/℃ 折光率/n 20 比重 颜色和形态 溶解度 醋酸乙烯酯 740.8 -93.2 72.2 1.3953 0.940 无色易 燃液体,有甜的醚香味。 与乙醇混溶,能溶于乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水。易聚合。 五、实验装置图 六、实验步骤 (1)安装仪器。 (参见上图) (2)加料。在三颈烧瓶中加入8%聚乙烯醇溶液 30mL 、OP-10 乳化剂 1mL 后,不断搅拌。水浴加热至 70℃。(此时或有乳白色出现!) (3)从回流冷凝管上口加入第一批引发剂(10%过硫酸钾)0.4mL 。然后以每分钟10滴的速

度加入醋酸乙烯酯单体,不断搅拌,70℃保温,直至单体加完为止。(加完单体需用时 1.5h 左右!) (4)引发剂采用间歇滴加方式投料,每隔 0.5h 加 2 滴,以保证聚合反应正常进行。(5)单体加完后,缓慢升温至80℃,不断搅拌,再保温 0.5h。再升温至90℃,保温 0.5 h,最后升温至95摄氏度,再保温 20min。 (6)将水泵接通冷凝管上口,抽吸排除未聚合的残留单体,冷却后即可出料。 七、实验注意事项 1.整个实验过程,机械搅拌不能停顿,否则聚醋酸乙烯酯会凝结成块团析出。 2.选用聚乙烯醇十分重要,如果聚乙烯醇水解度过高,则乳液体系不稳定,聚醋酸乙烯酯易结块析出。水解度以86%~88%为适当。 3.过硫酸钾溶液最好现配现用。过硫酸钾水溶性不理想,若改用过硫酸铵则可克服这一缺点。 八、本实验应掌握的实验技能 聚醋酸乙烯酯乳胶的合成原理和方法 九、实验数据记录与数据处理 气味颜色性状备注产品 十、实验结果分析与讨论

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