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      以聚合物微粒(粒徑在0.1-l0μm)的形式分散在水中成穩(wěn)定乳狀液，稱為聚合物乳液，簡稱乳液。聚醋酸乙烯乳液膠粘劑，也稱乳白膠、白膠。它是以醋酸乙烯為單體，水為分散介質(zhì)，通過乳液聚合制得。聚醋酸乙烯乳液膠粘劑因其是水基膠粘劑，無污染，不燃燒，具有粘接強(qiáng)度較高、固化速度較快、使用方便、無毒、價(jià)格低廉、耐稀酸、耐稀堿、耐油、貯存期較長等特點(diǎn)，對多孔材料如木材、紙張、棉布、皮革、陶瓷等有很強(qiáng)的粘合力，初始粘接強(qiáng)度較高，因而被廣泛應(yīng)用于木材加工、家具制造、建筑裝修、紙品加工、書籍裝訂、織物處理、卷煙接嘴、汽車內(nèi)裝飾、鉛筆生產(chǎn)、工藝品制造、皮革加工、瓷磚粘貼、標(biāo)簽固定、造紙工業(yè)、乳漆制造等很多領(lǐng)域。我國聚醋酸乙烯乳液的用量，按用途分配大致為膠粘劑53％(質(zhì)量)、印刷11％(質(zhì)量)、卷煙12％(質(zhì)量)、涂料和建筑18％(質(zhì)量)、織物加工1％(質(zhì)量)、其他5％(質(zhì)量)。  聚醋酸乙烯乳液膠粘劑也存在一些缺點(diǎn)，如耐水性差，尤其是不耐沸水；易吸濕，潮濕環(huán)境易開膠，不耐久；耐熱性差，固化后的膠層具有熱塑性；軟化點(diǎn)低(40-80℃)，隨著溫度升高，強(qiáng)度急劇下降，也易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象，不能用于使用溫度較高的場合，耐凍融性差，-5℃以下凍結(jié)，產(chǎn)生破乳現(xiàn)象、在冬季貯存、運(yùn)輸中需特別注意保溫。  聚醋酸乙烯乳液既可以直接作為膠粘劑，也可以通過在聚醋酸乙烯乳液中加入其他添加劑，如增塑劑、抗氧劑、消泡劑、防腐劑、防凍劑、填料等以改進(jìn)其性能，配制成所需要的膠粘劑。1 聚醋酸乙烯乳液膠粘劑的合成1．1 主要原材料  (1)單體 單體為醋酸乙烯，也稱醋酸乙烯酯(VAC)，結(jié)構(gòu)式為CH3C0OCH＝CH2  乳液聚合同于自由基型加聚反應(yīng)，對單體的純度要求很高，單體在貯存時(shí)，常加入阻聚劑以防止自聚，聚合前應(yīng)除去阻聚劑，或采取在聚合時(shí)適量地多加一些引發(fā)劑的方法以去除阻聚劑。  (2)乳化劑 反應(yīng)一般使用兩種非離子型乳化劑，即壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和聚乙烯醇(PVA)。其中聚乙烯醇除作乳化劑外，也起保護(hù)膠和增稠劑的作用，所以其用量較大。也可適量地加入少許的陰離子乳化劑。乳化劑的品種和用量對乳液的穩(wěn)定性、粒度大小的分布、膠的性能等都有很大的影響。  (3)引發(fā)劑 過硫酸鹽，如過硫酸鉸(APS)、過硫酸鉀可以作為引發(fā)劑。乳液聚合一般都用水溶性引發(fā)劑，用量為單體量的0.5%(質(zhì)量)左右。過硫酸鹽的加入，會使體系的pH值降低，致使反應(yīng)速度減慢、乳液粒子變粗，甚至發(fā)生凝膠破乳等現(xiàn)象，所以使用時(shí)需加入碳酸氫鈉等調(diào)節(jié)控制pH值。  (4)其他助劑  增塑劑 鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)  防腐劑 亞硝酸鈉、苯甲酸鈉  消泡劑 辛醇  分散刑 甲醇  防凍劑 乙二醇  (5)水 采用去離子水，因?yàn)樽詠硭泻薪饘匐x子，對聚合反應(yīng)有阻聚作用，如果用自來水作原料需加入整合劑乙二胺四乙酸。1．2 聚醋酸乙烯乳液合成機(jī)理  乳液聚合的引發(fā)反應(yīng)在膠束內(nèi)發(fā)生，聚合反應(yīng)主要是在引發(fā)后的膠束中以及由此形成的聚合物微粒中進(jìn)行的，單體液滴主要起單體儲藏的作用。由于膠束的數(shù)目非常大，一個(gè)膠束中幾乎只可能含合一個(gè)自由基，因此鏈終止速度顯著降低，致使乳液聚合速廢快，所得聚合物分子量高。醋酸乙烯乳液聚合，屬自由基聚合反應(yīng)類型，遵循自由基聚合反應(yīng)的一般規(guī)律，需要經(jīng)過鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止3個(gè)主要階段。下面介紹聚合反應(yīng)的機(jī)理。  (1)聚合反應(yīng)的鏈引發(fā) 將單體、水、乳化劑、引發(fā)劑等物料加入到反應(yīng)器中，經(jīng)攪拌形成乳狀液。醋酸乙烯乳液聚合通常采用過硫酸鹽作引發(fā)劑，如過硫酸鉀或過硫酸銨，在加熱時(shí)反應(yīng)體系中的引發(fā)劑分子受熱分解生成自由基。通常反應(yīng)體系中水為連續(xù)相，其中溶解有少量單體分子、單分子狀態(tài)存在的表面活性別分子、還有呈聚集態(tài)存在的膠束、溶解有單體分子的膠束和單體液滴。引發(fā)劑自由基被膠束所吸附而進(jìn)入膠束之內(nèi)，當(dāng)自由基擴(kuò)散進(jìn)入單體增溶的膠束時(shí)，硫酸根離子型白由基則與醋酸乙烯單體結(jié)合，形成單體自由基。  (2)聚合反應(yīng)的鏈增長 上述單體自由基再與單體結(jié)合引發(fā)聚合，形成鏈自由基，而消耗的單體不斷由單體液滴經(jīng)過水相擴(kuò)散進(jìn)入膠束進(jìn)行補(bǔ)充，如此繼續(xù)下去，引發(fā)單體分子開始聚合反應(yīng)，使聚合鏈不斷增長，從而得到高分子量聚合物。而膠束則為生成的聚合物所膨脹，形成了單體溶脹的聚合物活性微粒。它繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，直至第2個(gè)自由基擴(kuò)散進(jìn)入此微粒時(shí)而導(dǎo)致鏈終止。這樣就形成了表面吸附了單分子乳化劑層的聚合物乳膠微粒。隨著引發(fā)劑的繼續(xù)分解，膠束內(nèi)的引發(fā)反應(yīng)不斷發(fā)生，活性微粒數(shù)目迅速增加，而此時(shí)鏈終止速度尚較小，故總聚合反應(yīng)速度呈上升的趨勢。當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到10％-20％時(shí)，反應(yīng)體系中的乳化劑分子多以單分子層的形式被吸附于聚合物微粒的表面，而水相中乳化劑的濃度則下降到臨界膠束濃度之下，不再形成新的膠束，也不再形成新的聚合物微粒。單體繼續(xù)由單體液滴進(jìn)入活性微粒之中進(jìn)行補(bǔ)充，聚合物微粒不斷擴(kuò)大。聚合反應(yīng)以恒速進(jìn)行，與此同時(shí)，水相的表面張力明顯增加。當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到60％-70％時(shí)，單體液滴由逐漸變小進(jìn)而全部消失。  (3)聚合反應(yīng)的鏈終止 這時(shí)單體液滴已不存在，剩余的單體存在于聚合物微粒之小為聚合物所吸附或溶脹。1.3 聚醋酸乙烯乳液合成工藝  (1)反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度為75—85℃，反應(yīng)溫度影響聚合反應(yīng)速率和乳液平均相對分子質(zhì)量。提高反應(yīng)溫度，自由基產(chǎn)生速度加快．單體活性增加，鏈增長速率常數(shù)增大，因而聚合反應(yīng)速率升高。由于反應(yīng)溫度升高．引發(fā)劑分解速率常數(shù)變大，當(dāng)引發(fā)劑濃度一定時(shí)，自由基生成速率大，致使在乳膠物中鏈終止速率增大，乳液平均相對分子質(zhì)量降低。  反應(yīng)溫度提高還會使乳膠粒數(shù)目增大．平均直徑減?。环磻?yīng)溫度升高，使乳膠粒之間發(fā)生撞合，聚結(jié)速率增大，乳膠粒表面上的水化層變薄，都會導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降。如果反應(yīng)溫度等于或高于乳化劑的濁點(diǎn)時(shí)，乳化劑就失去了穩(wěn)定作用，從而引起破乳。  (2)反應(yīng)時(shí)間 反府時(shí)間為8—9h。反應(yīng)時(shí)間也是影響聚醋酸乙烯乳液質(zhì)量的重要因素。反應(yīng)時(shí)間主要反映在醋酸乙烯滴加時(shí)間的長短，醋酸乙烯滴加時(shí)間越長，乳液膠粒越小，粒徑越均勻，乳液強(qiáng)度越大，穩(wěn)定性越好，膠膜透明性好，耐水性提高。  (3)加料方式 即使同一個(gè)乳液聚合配方．因操作方法不同，得到的乳液在粒度分布、相對分子質(zhì)量大小等方面部會有差異。加料方式有如下3種。  ①一次加料法 將所有組分同時(shí)加入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行聚合。由于烯類單體在聚合時(shí)，其熱效應(yīng)較大，而乳液聚合反應(yīng)速度又較快，因此對于工業(yè)規(guī)模的裝置來說，這種加料方法給溫度控制帶來了較大的困難．所以只有在水油比較大的情況下，才采用這種方法。有時(shí)為了控制熱量放出的速度以維持一定的聚合溫度，而將引發(fā)劉分批加入。一次加料法在實(shí)際生產(chǎn)中采用得較少。  ②單體滴加法 即把單體緩慢而連續(xù)地加到乳化劑的水溶液中，常常同時(shí)滴加引發(fā)劑的水溶液，并以滴加的速度來控制聚合反府的溫度。由丁該法操作方便，聚合反應(yīng)容易控制，因而得到廣泛的采用。  ③乳化液滴加法 即物料預(yù)先混合配成乳狀液，然后逐漸滴加到反應(yīng)系統(tǒng)中以進(jìn)行聚合。聚合溫度比較容易控制，但該法需要預(yù)乳化、而一般在乳液聚合配方條件下，其單體的乳狀液穩(wěn)定性不佳，容易分層，因此必須配備預(yù)乳化設(shè)備，這樣就增加了設(shè)備投資和動力消耗，故較少采用。