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聚醋酸乙烯酯共聚胶液的改性研究(三)

2007/8/10 15:04:24 人评论

   3溶剂的选择   溶剂是多数胶粘剂和涂料的必备成  ,分,也是这类产品产生毒性的原因。选用有机苯系作主要溶剂时,在生产和施工:过程甚至在施工后较长时间内都会释放出有毒有味的气体,引起环境污染,危害人体健康,对于食品、药物包装材料是禁用的。而选用水作溶剂制备聚醋酸乙烯酯或多元共聚树脂时,则存在着干燥速度慢,在低温下容易凝胶化无法应用等缺点。若选用工业酒精为溶剂,既解决了毒性和干燥速度问题,又解决了低温应用问题。   本研究经过大量实验,发现二元共聚所需工业乙醇最佳量为90份,此时粘度大小合适,体系均匀稳定;而对三元聚合当乙醇用量为90份时,粘度偏大,有不溶物析出,但用量为100份时,表现为粘度合适,体系稳定。•因此二元聚合溶剂乙醇最佳用量为90份,而三元聚合其最佳用量为100份。   4引发剂的选择及用量   引发剂的选择和用量对聚合反应起着控制作用,是高分子合成成败的关键。在考虑成本低的基础上,选用过氧化苯甲酰作主要引发剂,它能在醇和单体的混合溶液中溶解,保证体系,户的自由基比较均匀,体系中各部位反应比较一致,使得聚合物分子量分布合理,具有价格优势。但在做每个具体产品的研制时,可根据具体情况酌情配加其它引发剂。引发剂的活性与效率也应该注意。例如,丙烯腈能迅速与引发剂作用,引发链增长,因此引发效率高。相反,醋酸乙烯酯一类低活性单体,对自由基的捕捉能力较弱,因此引发效率较低。引发剂的用量应适当,引发剂用量少,聚合速度慢,单体回流较快,转化率低,聚合物分子量大,表现为体系浑浊,溶解性差。而当引发剂量太少时不能较好的引发反应体系而易终止反应。另一•方面,引发剂量增加,体系中自由基数增多,反应速度加快,但由于反应中心过多,聚合物平均分子量降低,粘度较小,而且由于反应热的聚集易引起爆聚。    引发剂效率与单体、溶剂、体系粘度等因素有关。到目前为止,引发剂的用量往往须经大量实验后才能确定。在保证引发前提下,最终确定二元共聚时引发剂用量均为单位体积量的2.7%—3.6%,而三元共聚时引发剂用量为单体质量的1.8%~2.7%。   温度的影响   聚合时所选择的温度对聚合反应速率、聚合物平均分子量等方面存在着较大的影响。反应温度高,引发剂分解愈快,增加了自由基的浓度,链增长及链终止必然也随之加快,即在加快反应速率的同时也降低了聚合度;另一方面,温度过高,会使聚合热不易排出,反应难以控制。若温度过低会延长链引发反应诱导期,而一旦反应发生,会使链增长迅猛加速,放热反应剧烈,反应温度迅速升高,溶剂大量气化导致体系粘度急剧上升,甚至发生爆聚而引发事故出现危险。   因此,当进行聚合反应时,应考虑到产品对分子量大小及转化率等方面的要求而选择反应温度。同时不应为了加速聚合反应而随意提高反应温度,而是要使加入的引发剂在反应体系中能维持一定时间持续有效。本研究考察了温度对醋酸乙烯酯二元共聚及三元共聚的影响,经反复实践,最终反应温度选择为回流温度,操作非常方便。   聚合时间的影响   在通常情况下,聚合反应时间延长,单体残留量小,转化率高,表现为聚合物胶液的粘度增大,溶解性能变差。本实验考察了聚合时间与单体转化率的关系(见图2,C为二元聚合,D为三元聚合)。    从图2可以看出,随着聚合时间的延长,单体转化率增高,当时间超过7小时以后,转化率基本不变,而9小时以后转化率反而略有下降,因而聚合时间选为7—9小时。(待续)

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