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摘 要

本课题首先研究了有乳化剂存在下的乳液聚合。根据各单体的作用对乳液性能的影响，确定了苯乙烯（硬单体）、丙烯酸羟乙酯（软单体）、丙烯腈（硬单体）、丙烯酸羟丙酯（功能单体）为四元单体共聚体系，在乳化剂十二烷基磺酸钠和引发剂过硫酸铵的存在下，以凝胶速度为指标，考察了苯丙乳液的稳定性。在乳液聚合过程中，发现温度、乳化剂和引发剂对粘合剂的性能都有影响。通过调节硬单体和软单体的配比量，控制引发剂的用量来制备性能较好的粘合剂。结果表明：在反应温度为80℃，单体配比量2:1，引发剂的用量为0.5g的情况下，制备的乳液性能最好。

关键词：聚苯乙烯-丙烯酸酯 乳液聚合法 粘合剂

Prepration of polystyrene-acrylate monodisperse nanoparticle emulsion

Abstract

This topic first studied emulsion polymerization in the presence of an emulsifier. According to the effect of the action of each monomer on the properties of the emulsion, it was determined that styrene (hard monomer), hydroxyethyl acrylate (soft monomer), acrylonitrile (hard monomer), hydroxypropyl acrylate (functional monomer) were The quaternary monomer copolymerization system was used to investigate the stability of the styrene-acrylic emulsion in the presence of the emulsifier sodium dodecyl sulfate and the initiator ammonium persulfate. During the emulsion polymerization process, it was found that the temperature, emulsifier and initiator have an effect on the properties of the adhesive. By adjusting the ratio of the hard monomer and the soft monomer, the amount of the initiator is controlled to prepare a binder having better performance. The results showed that the prepared emulsion had the best performance when the reaction temperature was 80 ° C, the monomer ratio was 2:1, and the amount of the initiator was 0.5 g.

Key Words：Polystyrene-acrylate;Preparation method; Adhesive

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 乳液聚合概述 1

1.2 乳液聚合的特点 1

1.2.1乳液聚合的优点 1

1.2.2乳液聚合的缺点 1

1.3 乳液聚合方法 2

1.3.2 核壳乳液聚合 2

1.3.3 无皂乳液聚合 2

1.3.4 微乳液聚合 3

1.3.5 细乳液聚合 3

1.4 乳液聚合的应用 3

1.4.1 乳液聚合在材料制备上的应用 4

1.4.2 乳液聚合在建筑涂料上的应用 4

1.4.3 乳液聚合在粘合剂上的应用 4

1.5 乳液聚合的主要组分及其作用 5

1.5.1 单体 5

1.5.2 引发剂 5

1.5.3 乳化剂 6

1.5.4 分散介质 6

1.6 苯-丙乳液的研究现状 7

1.7 本文研究的主要内容 7

第二章 实验部分 8

2.1实验仪器 8

2.2实验药品 8

2.3实验方案 8

2.3.1实验方案一 8

2.3.2实验方案二 9

2.4 单体转化率的测试 11

第三章 结果与讨论 13

3.1硬单体和软单体配比对单体转化率的影响 13

3.2引发剂的用量对单体转化率的影响 13

3.3乳化剂的使用对乳液聚合过程的影响 14

3.4其他因素的影响 14

3.4.1温度的影响 14

3.4.2水的影响 15

3.4.3搅拌强度的影响 15

3.4.4时间的影响 15

第四章 结论 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 文献综述

1.1 乳液聚合概述

乳液聚合是在用水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法^[1][1-6]。

高分子乳液聚合主要用于生产丁苯、丁腈及氯丁等合成橡胶，也可以用于生产合成塑料、合成树脂涂料、水乳漆、织物处理剂和粘合剂等，如常用的丙烯酸酯类粘合剂就是用此方法生产的，用乳液聚合的方法生产的产品可以推动世界经济的发展。乳液聚合工业应用的许多优点，例如，环保水作为分散介质，避免使用挥发性有机溶剂，可以改善系统的散热能力，在聚合过程中，乳液体系的粘度相对较低，固体含量高。随着乳液聚合技术的不断发展以及学者对聚合理论不断深入的研究，学者发现其中含有两种机理，分别是胶束机理和低聚物机理。胶束理论想说明乳胶粒是来源于胶束的^[1]，这个机理说乳液聚合在体系中可以进行烯类单体的自由基加成反应，也可以进行离子加成反应；水和其他液体均可作为分散体使用，发生反应的场所在胶束和乳胶粒中。低于临界胶束浓度（CMC）的乳液聚合反应，在此条件下没有胶束的存在，却依旧产生乳胶粒子，聚合反应能够进行，学者把该机理称为低聚物机理。

1.2 乳液聚合的特点

乳液聚合相较于悬浮、本体和溶液聚合方法上有优点也有缺点^[6-7]。

1.2.1乳液聚合的优点

（1）在聚合过程中通常用水作为媒介，粘度几乎不发生变化，这样在反应的过程中就很容易搅拌、传热和输送；（2）可在温度较低的情况下就发生聚合反应；（3）使用的有机试剂价格低廉，能在降低成本的同时减少对环境造成污染的可能性；（4）在很多情况下，乳液合成完以后就可以直接使用，如粘合剂、塑料等。

1.2.2乳液聚合的缺点

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