雅致化工有限公司
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| 更新時(shí)間：2011.07.22 瀏覽次數(shù)： | ||||||
| 4．聚合工藝發(fā)展方向 4.1多元共聚 側(cè)鏈長(zhǎng)的丙烯酸酯聚合物玻璃化溫度低，柔性好但物j瑩機(jī)械性能差，反之，則玻璃化溫度高，成膜硬，機(jī)械性能好。一般常用不同種類(lèi)和比例的多種單體進(jìn)行多元共聚，提高性能。四元、五元共聚物十分普遍，也有多達(dá)七元、八元的。如在丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和羥甲基丙烯酰胺的四元共聚乳液中，引入丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯，增加了聚合物分子薄膜的堅(jiān)韌性和耐磨性，亦可通過(guò)加入羥甲基丙烯酰胺可交聯(lián)單體，以提高成膜的堅(jiān)韌性和粘結(jié)牢度。引入-NHCH20H和-COOH基團(tuán)，在一定溫度下，官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)，同時(shí)這些基團(tuán)也能與基質(zhì)中羥基等發(fā)生反應(yīng)。 4.2丙烯酸酯微乳液 一般乳液粒徑為500-1000nm，為白色不透明或帶藍(lán)光半透明膠體分散液。這種聚合物乳液只有在最低成膜溫度(MFFT)以上干燥時(shí)才能成膜。一般地，MFFT隨平均粒徑的增加而提高。據(jù)報(bào)道，平均粒徑增大一倍，MFFT升高2.8攝氏度。另一方面，粒徑越大，其皮膜的致密性和光潔度也越差。 超微粒子乳液，粒徑在0.5-100nm，介于溶液和膠體之間，一般為透明的分散體系。適當(dāng)加一定成膜助劑，則在低于MFFT的溫度下，能形成致密、光潔的膜，因此日益受到人們的關(guān)注。目前，對(duì)微乳液聚合的研究取得了很大進(jìn)展。20世紀(jì)80年代Stofer和Bone首先報(bào)道了MMA和MA的微乳液聚合。90年代后，微乳液聚合的研究工作更為深入，L.A.Rodrieguez等人對(duì)聚合進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究；F．T．Tadros等提出了微乳液形成機(jī)理；M．Okubo和T．Kusano提出了微乳化機(jī)里；S．Qutubuddin等人研究了乳化劑類(lèi)型及“協(xié)同”表面活化劑對(duì)微乳液聚合的影響。 4.3核／殼結(jié)構(gòu)復(fù)合膠乳液 核殼結(jié)構(gòu)聚合物粒子是通過(guò)特殊乳液聚合方法制備出的一類(lèi)具有雙層或多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合粒子。即先用種子乳液聚合成核再將余乳化好的其余單體作為殼單體連續(xù)滴加到種子核乳液中，聚合成殼體的工藝方法。 核殼結(jié)構(gòu)涂料印花粘合劑，可通過(guò)改變核殼內(nèi)外單體的比例，使內(nèi)層Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）高而外層Tg低，從而獲得比通常的共聚乳液更好的成膜性、穩(wěn)定性和力學(xué)性能。根據(jù)聚合物的形態(tài)，核殼結(jié)構(gòu)，聚合物可分為兩種：軟核-硬殼和軟殼-硬核，兩者各具有不同的用途，其中軟殼一硬核的例子常用作粘合劑。 研究后表明，最終乳液膠粒的結(jié)構(gòu)形態(tài)受熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等多種因素控制，熱力學(xué)因素決定了最終乳膠粒的位能高低，能量越低，其穩(wěn)定性就越高。 當(dāng)兩種聚合物排列成一個(gè)粒子時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選取能量最低的結(jié)構(gòu)形態(tài)。前人在對(duì)PMMA/PST等體系進(jìn)行了系統(tǒng)研究，考察了不同形態(tài)粒子的自由能變化后指出，親水性大于種子聚合物時(shí)，有利于形成正核殼結(jié)構(gòu)乳膠粒；當(dāng)?shù)诙䥺误w聚合物的親水性小于種子聚合物時(shí)，在種子乳液聚合過(guò)程中，殼層疏水性聚合物可能向種子乳膠粒內(nèi)部遷移，形成反核殼結(jié)構(gòu)或不規(guī)則結(jié)構(gòu)的乳膠粒。在一定條件下，通過(guò)改變體系的界面自由能或兩聚合物的相對(duì)體積，就有可能達(dá)到控制乳膠粒結(jié)構(gòu)形態(tài)的目的。除了熱力學(xué)因素外，動(dòng)力學(xué)因素也對(duì)粒子的形態(tài)有重要影響，有時(shí)甚至是決定性因素。主要包括加料方式、種子乳膠粒的粘度和分子量、接枝程度和交聯(lián)程度及引發(fā)劑等。此外，體系的PH值、聚合反應(yīng)速率及攪拌速率等對(duì)乳膠粒形態(tài)度有不同程度的影響。 4.4互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)的結(jié)構(gòu)膠乳 IPN是20世紀(jì)80年代發(fā)展并迅速得到推廣應(yīng)用的一門(mén)新型聚合物共混改性技術(shù)，它是將兩種或兩種以上聚合物網(wǎng)絡(luò)相互貫穿、纏結(jié)而形成具有某些特殊性能的聚合物共混物，從而滿(mǎn)足人們對(duì)材料性能多樣化的需求。 綜合歸納國(guó)內(nèi)外20多年的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，IPN技術(shù)表現(xiàn)出以下四個(gè)方面的特點(diǎn)： 由于其獨(dú)特的制備方法和網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致特殊的強(qiáng)迫互容作用，能使兩種或兩種以上性能相差很大的聚合物形成穩(wěn)定的聚合物共混物，從而實(shí)現(xiàn)組分之間性能或功能互補(bǔ)；由于具有特殊的細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)、界面互穿和雙相連續(xù)等形態(tài)特征以及由此產(chǎn)生的牢固界面結(jié)合，又使它們?cè)谛阅芎暧^上產(chǎn)生特殊協(xié)同作用，由此提高最終產(chǎn)品的力學(xué)性能；通過(guò)選擇合適的第二組分，使體系粘度大幅下降，在提高力學(xué)性能的同時(shí)改善加工工藝性能，從而可以進(jìn)行高固含量的填充；通過(guò)選擇和調(diào)節(jié)組分間的相容性、交聯(lián)密度、組份比例和合成方法等，可以調(diào)節(jié)組份間相疇的大小。相疇越小，界面層接觸面積越大，組份間相互作用和相互影響越大，IPN兩個(gè)玻璃化溫度相互靠近程度就越大，松弛時(shí)間譜變寬，抗蠕變性能增強(qiáng)等。 互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)改性技術(shù)為制備特殊性能的聚合物復(fù)合材料開(kāi)拓了有效途徑，被廣泛應(yīng)用于抗蟲(chóng)接材料、離子交換樹(shù)脂、噪聲阻尼材了、熱塑性彈性體、粘合劑、皮革涂劑等多方面。 |
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