不同单体赋予乳液聚丙烯酸酯的主要性能

2021-12-13 8:02:08来源:美拍大排档作者:
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单体特性摘要 苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为硬单体,提供强度和硬度;丙烯酸正丁酯作为软单体,提供柔软性和粘附性;丙烯酸为功能单体,赋予体系一定的功能性。在众多的单体常用于乳液聚合的硬单体(玻璃化温度高的单体)有甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、偏二氯乙烯等,软单体(玻璃化温度低的单体)有丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丁二烯、氯丁二烯等,玻璃化温度适中的单体有醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等。常用的交联单体有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酸等。常用的外加交联剂有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等。丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸等的极性基团可赋予乳液聚合物以硬度、粘结强度、抗划痕性、耐溶剂型和耐油性。丙烯酸酯可赋予乳液聚合物以良好的耐候性、透明性和抗沾污性。苯乙烯、丁二烯和丙烯酸高级脂肪酯可赋予乳液聚合物以耐水性。丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和顺丁烯二酸可使聚合物分子链上带羧基,形成所谓的羧基胶乳,这样可以显著的提高聚合物乳液稳定性,并为乳液聚合物提供了交联点。不同单体赋予乳液聚丙烯酸酯的主要性能单体 赋予聚合物的性能甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸 硬度、附着力丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸 耐溶剂性、耐油性丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯 柔韧性甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸高级酯、苯乙烯 耐水性甲基丙烯酰胺、丙烯腈 耐磨性、抗划伤性(甲基)丙烯酸酯 耐候性、耐久性、透明性低级丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯 抗沾污性各种交联单体 耐水性、耐磨性、硬度、抗张强度、附着强度、耐溶剂性、耐油性丙烯酸乙、丁酯与丙烯酸异丁酯之比较物理性质比较情况硬度增塑效果抗张强度耐水性伸长率耐芳烃性耐碱性异丁酯=乙酯>丁酯异丁酯=乙酯<丁酯异丁酯=乙酯>丁酯异丁酯=乙酯>丁酯异丁酯=乙酯<丁酯异丁酯=乙酯>丁酯异丁酯=乙酯>丁酯苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯物理性质比较物理性质苯乙烯甲基丙烯酸甲酯硬度耐湿性耐沾污性耐光性保光性稀释性高良好良好低尚好良好极高低尚好优优不好各种聚合物涂层物理性质物理性质甲 基 丙烯酸甲酯甲基丙烯酸 丁 酯丙烯酸乙酯丙烯酸丁酯丙烯酸-2-乙基己酯粘性硬度抗张强度伸长率附着力耐溶剂性耐湿性保光性抗冷裂性耐紫外线没有硬高低低对汽油、焦油之抗性优良低优很坏优几乎没有软,但塑性有限低高良好良好对湿热之抗性优良很好坏很好有软,有塑性低很高优良很好弱良低可很粘很软很低异常高还好还好居乙酯和乙基己酯之间可良好良极粘很软,但无塑性异常低低低优劣优良单体作用单体种类作用效果甲基丙烯酸甲酯苯乙烯乙烯基甲苯丙烯腈赋予硬度甲酯乙酯丁(异丁)酯2-乙基己酯丙烯酸丁酯十二酯甲基丙烯酸顺丁烯二酸二丁酯赋予柔韧性丙烯酰胺N-羟甲基丙烯酰胺羟烷基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)甲基丙烯酸(丙烯酸)缩水甘油酯丙烯酸甲基丙烯酸衣康酸(甲叉丁二酸)顺丁烯二酸酐甲基丙烯酸2-(1-氮丙啶)乙酯交联苯乙烯特点:价格低廉;增加硬度;提高抗化学性质(耐腐蚀性、耐沾污性、耐化学品性);降低与氨基树脂的相容性。甲基丙烯酸甲酯特点:提高聚合度;增加硬度;提高耐候性;增加光泽。甲基丙烯酸2(1-氮杂环丙烯基)乙酯(甲基丙烯酸亚氨酯)——1-氮杂环丙烯基与除羟基以外的所有其它官能团都能反应。就是说,能与羧基、酐基、环氧乙烷、氨基等反应,显示热固性。衣康酸——衣康酸在湿强度和附着力方面比丙烯酸和甲基丙烯酸优越。衣康酸之所以有这种特性,原因之一是它能在共聚物单元中均匀分布,因此,在大多有机溶剂中就比丙烯酸和甲基丙烯酸(共聚物)难于溶解。官能团和交联剂官能团交联剂酸-COOH三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、二异氰酸酯、羟基羟基-OH三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、二异氰酸酯、二醛N-羟甲基丙烯酰胺三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、羟基环氧酸、酐、胺酰胺三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、羟基1-氮杂环丙稀酸、酐、胺、环氧N-羟甲基丙烯酰胺NMA是一种特殊的单体,其分子结构中含有两个官能团,即乙烯基和羟甲基。通过乳液聚合或溶液聚合,NMA可与多种乙烯单体进共聚,得到热塑性聚合物。这种聚合物的大分子链上有羟甲基侧基,在一定条件下会发生自交联,因此不需要另外加入交联剂就可以得到交联结构的聚合物。NMA共聚物的交联,在常温下干燥是即可进行,添加催化剂或加热可提高交联速度,多种物质被发现能有效地促进交联。NMA中的羟甲基能进行多反应,如在一定条件下可与丙烯酰胺、醇、酚、对苯二酚及磷酸等反应。用途NMA是一种重要的化工原料,用于需要提高胶层耐水、耐热、耐蠕变性的丙烯酸酯、醋酸乙烯、苯乙烯共聚物乳液交联剂。广泛用于各种全成高聚物中,如涂料、粘合剂、造纸助剂等。NMA在化学工业和科学研究中具有巨大的应用潜力。甲基丙烯酸缩水甘油酯--甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一种无色透明液体, 不溶于水, 几乎可溶于所有有机溶剂, 对皮肤和粘膜有刺激性, 几乎无毒. 由于其分子内既含有碳碳双键, 又含有环氧基团, 既可进行自由基型反应, 又可进行离子型反应, 因此, 具有很高的反应灵活性, 可分别进行不同的反应. 广泛应用于医药, 感光材料, 有机合成及聚合物改性等众多领域. 所得制品有优良的防紫外, 耐水耐热等特点, 是一种重要的精细化工原料.1. 改性热固性丙烯酸涂料用于树脂和醇酸树脂, 以提高耐候性, 成膜性;2. 提高聚氯乙稀系涂料的耐候性;3. 提高胶粘剂和无纺布涂料的粘接性, 耐水性和耐溶剂性;4. 改进醋酸乙烯类胶乳的耐水性和丙烯酸类胶乳的粘接性;5. 塑料, 纤维改性等.6. 在合成方面, 主要用作反应性热塑弹性和热固性丙烯酸涂料树脂的共聚单体: 在改性方面, 主要用于多种涂料, 胶粘剂, 塑料合金的改性剂, 如改性的热固性丙烯酸涂料, 聚氯乙稀涂料, 醇酸树脂等这些涂料均具有更好的耐水性和成膜性. 而改性的胶粘剂和无纺布涂料粘接性, 耐水性和耐溶剂性更好, 在涂料领域, 甲基丙烯酸缩水甘油酯属油性较大的功能单体, 能很好地与其他丙烯酸酯单体共聚, 在聚合物中该类单体的含量和分布易于控制, 可制成各种丙烯酸粉末涂料. 在医药领域, 可用作分离介质或粘接剂. 如: 采用沉淀聚合法“原位”(is-situ)聚合合成的交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯连续床色普柱, 对其进行化学改性后,分别得到含有11个碳原子间隔臂以及不含间隔臂键合的蛋白A的高效亲合色谱柱; N-甲基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成物(NTG-GMA)或M-苯基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成物(MPG-GMA), 用于牙齿的粘接剂; 该产品广泛用于丙烯酸粉末涂料, 乳胶涂料, 纺织及皮革整理剂, 橡胶硫化, 胶粘剂, 感光材料, 有机合成, 高分子合成, 医药等众多领域此外, 还可以用于多种材料的改性.共聚物中必须包含酰胺基、羟基、羧基等水溶性基团。其制法如下。1.使单体在有机溶剂中聚合,反应结束后蒸出溶剂,添加碱类物质,使聚合物成水溶性。2.使单体在能够与水相溶的溶剂如醇类、二氧六酮等溶剂中进行聚合,反应结束后添加碱类物质。为提高稳定性,常添加叔胺等碱类物质。丙烯酸乳液是由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸(甲基丙烯酸)等形成的三组分、四组分共聚物。100%丙烯酸类是以丙烯酸乙酯为主体的。为了使共聚物具有挠曲性,可是之与丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯共聚。其他室温交联单体还有:1(甲基)丙烯酸缩水甘油酯 2 丙烯酸乙酰乙酰乙酯 3某些异氰酸酯 4某些有机硅单体 5 某些环状碳酸酯 6 吖丙啶 7 其他.适度交联之后对膜的力学性能,耐水性,耐溶剂性,抗回粘性等性能会有提高亚甲基双丙烯酰胺(0.01%)可提高乳液分子量。丙烯酸在水中是破乳剂,所以,加多了乳液不稳定,加点氨成盐后,在乳胶粒子中就不溶解了,所以乳液会稳定一些,但是水相中丙烯酸浓度相对提高,低分子齐聚物就会出现在水相中,最后结果是乳液粘度加碱增加很少,因为低分子齐聚物遇碱伸展不明显,加一点亚甲基双丙烯酰胺就可以克服

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