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《广西科技大学》 2014年
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单组分聚醋酸乙烯酯乳液的制备与研究

何瑞红  
【摘要】:胶黏剂是人们生活和工业生产中的重要组成部分之一,近年来随着生活水平的提高和工业的发展,原有胶粘剂的粘接效果满足不了生活和工业的需要,人们迫切需要一种更高质量的胶黏剂。传统的木材胶黏剂以异氰酸酯为主单体,但其操作复杂、原料昂贵、毒性较大,并且其又是双组分的,在运输、包装和使用上存在许多不便。本论文基于胶粘剂的现状,从当前的社会背景着手,探究胶黏剂的市场需求和重要性,然后对聚醋酸乙烯酯(PVAc)胶黏剂在前人研究的基础上进行改进和创新,研制一种综合性能优良的PVAc乳液,期望这种高质量的胶黏剂给人们的生活带来便利,促进工业的进步与发展。 本课题针对PVAc乳液单组分、无污染、成本低等特点,将以改性为出发点,选择恰当的改性方法,优选出合适的聚合工艺条件,通过正交试验优化出合适的原料用量,并通过多次试验,验证制备PVAc乳液方案的可行性。研究的过程主要包括以下内容: PVAc乳液以缩乙二醛化的聚乙烯醇(PVA)为保护胶体,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为种子乳液,醋酸乙烯酯(VAC)为主单体,丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共聚单体,通过半连续种子乳液聚合法制得改性的白乳胶。研究结果表明:首先探讨保护胶体种类与用量的选择,G-PVA较羟乙基纤维素(HEC)、聚乙烯醇(PVA)及γ-甲基丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对乳液粒径分布、黏度、吸水率、稳定性等性能的影响,可知G-PVA是PVAc乳液保护胶体的最佳选择,并且W(G-PVA)=6%(均相对于PVAc乳液的质量而言),PVA的缩醛度为20%;同时考察了PVA发生缩醛化反应的环境,PH=2时,G-PVA储存稳定性和PVA缩醛度均达到了理想值。其次考察聚合方式、反应温度、搅拌速率及加料方式对乳液性能的影响,采用半连续种子乳液聚合法能得到具有核-壳结构的复合乳液,并且合适的W(EVA)=8%~12%,最佳温度75℃,转速120~140r/min,最恰当的投料方式为半连续性时,PVAc乳液的性能最优异。再次研究引发剂和乳化剂用量对乳液黏度、固含量、胶接强度、转化率等性能的影响,得知W(APS)=0.4%,OP-10与SDS最佳的复配比为2:1,W(复)=2%。最后通过正交试验优化出AA、BA、MMA、VAC用量分别为4%、6%~7%、6%、15%时,所得乳液的黏度为5860mpa·s,吸水率为12.6%。通过此方法制得改性后PVAc乳液的zeta电位是-48.4mv,平均粒径为160nm。本论文使用的聚合方法有效,成本低廉,操作简单,为实现大规模的工业生产提供了依据。
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ430.1

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