苯丙乳液的制備及使用

傳統(tǒng)的苯丙乳液合成時一般均采用過硫酸鹽作為引發(fā)劑，單純使用過硫酸鹽制備高彈性苯丙乳液，乳液氣味大、單體殘留大、轉(zhuǎn)化率低，為了能得到粒徑小、轉(zhuǎn)化率高的高彈性苯丙乳液，在反應(yīng)后期加入了少量的氧化-還原引發(fā)劑，提高了反應(yīng)速率，大大降低了生成由基活化能。引發(fā)劑用量的增大使得單體的轉(zhuǎn)化率提高，同時還會導(dǎo)致乳液凝聚率降低，建筑苯丙乳液，乳液的粘度增大，并且使乳液粒徑增大，反應(yīng)穩(wěn)定性變差。通過在反應(yīng)后期加入少量氧化還原引發(fā)劑，在降低過硫酸鹽用量的同時還能使其轉(zhuǎn)化率有很大的提高。苯丙乳液的主要用途是制備建筑乳膠漆，這類乳液通常由苯乙西和丙西酸丁酯共聚而成。丙西酸丁酯的聚合物具有良好的成膜性和耐老化性，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。將丙西酸丁酯與苯乙西共聚后，涂層表面硬度大大增加，生產(chǎn)成本也有所下降。乳液聚合在工業(yè)上有十分廣泛的應(yīng)用，在丙西酸酯乳液中，苯丙乳液是較重要的品種之一，具有成膜性能好，耐老化、耐酸堿、耐水、價格低廉等特點，是建筑涂料、黏合劑、造紙助劑、皮革助劑、織物處理劑等產(chǎn)品的重要原料。

苯丙乳液聚合的機理：

將苯丙乳液聚合機理分為三個階段

第1階段:

乳膠粒生成期從誘導(dǎo)期結(jié)束到膠束耗盡這一期間為聚合第1階段。在此階段中,由于水相中引發(fā)劑分解出的自由基不斷的擴散到膠東中,并在那里引發(fā)聚合反應(yīng),生成單體、聚合物粒子,既乳膠粒,隨著反應(yīng)的不斷進行,新乳膠粒不斷產(chǎn)生,使聚合反應(yīng)進行一個加速期。另一方面,隨著放映的進行,乳膠粒的體積淅漸的增大,其表面積也隨之增加,這樣越來越多的乳化劑分子從水相被吸咐到乳劑粒表面上,因而破壞了乳化劑與膠東間的平衡。膠束中的乳化劑分子不斷補充入水相,直到轉(zhuǎn)化率達到一定程度后,水相中的乳化劑液度下降到臨界膠束濃度以下,膠束即告消失。此時,不再有新的乳膠粒生成,聚合體系中的乳膠粒不再變化,至此反應(yīng)轉(zhuǎn)入第二階段。

第二階段:

反應(yīng)恒速期從膠束消失到單體液滴消失這一期間為第二階段。此階段由于膠束的消失,體系中不再有新的乳膠粒生成,總的乳膠粒數(shù)目保持不變。且隨著聚合反應(yīng)的進行,單體液滴中的單體不斷擴散入乳膠粒中,使粒子中的單體濃度不變,所以此階段聚合速率保持不變,直至單體液滴消失,聚合速率下降,反應(yīng)轉(zhuǎn)入第三階段。

第三階段:

降速期從單體液滴消失至聚合反應(yīng)結(jié)東為第三階段。此階段由于單體液滴的消失,不再有單體經(jīng)水相擴散進入乳膠粒,故乳膠粒中進行的聚合反應(yīng)只能靠消耗粒子中貯存的單體來維持,使聚合速率不斷下降,直至乳膠粒中的單體耗盡,聚合反應(yīng)也就停止。

苯丙乳液是選用進口特種助劑和功能單體研制開發(fā)的新一代苯丙乳液，具有極hao的鈣離子穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、機械穩(wěn)史性和凍融穩(wěn)定性。

在乳膠漆中，同其它苯丙乳液同最相比，具有如下特點：

1、卓越的耐水性、耐堿性、抗鹽析、抗水解性能；

2、出色的耐擦洗性和附著力；

3、極高的顏填料承載能力；

4、與眾多的顏填料相容性；

5、低VOC,綠色環(huán)保。