乙烯基单体乳液接枝改性氯丁胶乳的制备及其机理.PDFVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 (自然科 学版 ) 第37卷 第3期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology (NaturalScienceEdition) Vo1．37 No．3 2009年3月 March 20o9 文章编号：1000-565X(2009)03—0019．06 乙烯基单体乳液接枝改性氯丁胶乳的制备及其机理 张凯 沈慧芳 张心亚 蓝仁华 陈焕钦 (华南理工大学 化学与化工学院，广东 广州510640) 摘 要：采用乳液聚合法，使用氧化还原引发剂，将乙烯基单体(甲基丙烯酸 甲酯和苯乙 烯，即MMA和St)接枝到氯丁胶乳上，研究了乳化体系、引发体系、单体／聚合物质量比及 单体组成、反应温度对单体转化率、接枝效率等的影响，并进一步分析了乳液接枝机理．结 果表明，MMA和 St接枝改性氯丁胶乳的最佳工艺条件为：聚合温度50℃，反应时间5．5h， 引发剂叔丁基过氧化氢 一四乙烯五胺 占氯丁胶乳干重的0．5％，单体／聚合物质量比为 3：5，MMA与 st质量比为3：2，单体以滴加方式加入，乳化剂十二烷基苯磺酸钠用量 占单 体总重1．5％．在此条件下，单体转化率可达99．6％，接枝效率为54．9％．红外光谱和凝胶 含量分析证明MMA和 St接枝到氯丁胶乳主链上．该条件下合成的接枝共聚物乳液配制 成的胶粘剂对PVC人造革、SBS橡胶、海绵等具有 良好的粘接性能．接枝反应活性点在氯 丁胶乳胶粒的表面，接枝过程是一个表面控制过程． 关键词：氯丁胶乳；乳液接枝聚合；表面控制；甲基丙烯酸 甲酯；苯乙烯 中图分类号：TQ333．5 文献标识码：A 软质聚氯乙烯(PVC)人造革、海绵、橡塑共混材 发展乳液接枝理论和更好地指导工业应用也非常必 料是一类重要的材料，广泛应用于制鞋、家具等行 要，而 目前关于这方面研究的报道更少． 业．氯丁橡胶 (CR)胶粘剂是合成型胶粘剂中产量最 文中采用乳液聚合法，使用氧化还原引发剂，在 大、用途最广的一种．但氯丁橡胶粘合剂在粘接软质 较低温度下以MMA和St接枝改性氯丁胶乳，获得 聚氯乙烯人造革和橡塑共混材料时，界面粘合力差， 了较高的接枝效率，研究了影响单体转化率和接枝 剥离强度较低．为克服氯丁橡胶粘合剂的上述缺点， 效率的各种因素，并分析了乳液接枝机理． 可采用接枝改性的方法，将与PVC具有 良好相溶性 的甲基丙烯酸 甲酯 (MMA)作为侧链接枝到氯丁橡 1 买验 胶主链上 ．为了提高氯丁胶乳 (CRL)的耐寒性， 1．1 主要原料 可以将其与苯乙烯 (st)共聚接枝．目前，氯丁橡胶的 氯丁胶乳，拜耳(中国)有限公司上海聚合物科 接枝改性一般采用溶液聚合法 ．溶液聚合法常用 热引发剂，聚合温度高、时间长，易造成氯丁橡胶大 研开发中心提供，总固体含量 (质量分数，下同)为 分子断链，使产品质量不稳定．另外，这种接枝胶含 58％，pH值一13；甲基丙烯酸 甲酯，工业品，使用前 有大量的甲苯等有毒溶剂，使其应用受到限制．目 经减压蒸馏纯化；苯乙烯，工业品，使用前用5％(质 前，通过乳液聚合法对氯丁胶乳进行接枝改性的研究 量分数)的NaOH溶液洗涤4次，再用蒸馏水洗涤至 很少。。，其难点是非接枝聚合物含量偏高，接枝效率 中性，无水NaSO 干燥过夜，然后减压蒸馏；四乙烯 低，达不