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第27卷 第 10期 应 用 化 学 V01．27No．10 2010年 10月 CHINESEJOURNALOFAPPL2EDCHEMISTRY 0ct．2010 氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯反应动力学 张 凯 黄春保。 沈慧芳 陈焕钦 (湖“北黄冈师范学院化学与应用化学学院 黄州438000；华南理工大学化学与化工学院 广州) 摘 要 采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上，红外光谱和核磁共振氢谱证实了接 枝产物的生成。研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。结果表明，当 反应温度为50℃，引发剂叔丁基过氧化氢一四乙烯五胺 (t-BHP／TEPA)用量为氯丁胶乳干重的0．5％，单体 ／聚 合物质量比m(M)：m(P)=3：5，乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠(DSB)用量为单体总质量 1％时，单体转化 率和接枝效率分别为99．1％和54．9％。聚合反应动力学关系式为：R。=Kc(E) c(I) C(MMA) ，式中， K为常数 ，在4O～55℃范围内，聚合反应的表观活化能E=60．2kJ／otol。接枝聚合基本符合 自由基反应机 理。 关键词 氯丁胶乳，乳液接枝聚合 ，动力学，甲基丙烯酸甲酯，接枝机理 中图分类号：0633 文献标识码：A 文章编号：1000-0528(2010)10—1244-05 D0I：10．3724／SP．J．1095．2010．90716 氯丁橡胶胶粘剂在合成型胶粘剂中产量最大，用途最广。但在粘接软质聚氯乙烯人造革和橡塑共 混材料时，其界面粘合力差，剥离强度低。为克服上述缺点，可将与聚氯乙烯具有 良好相容性的聚甲基 丙烯酸甲酯作为侧链接枝到氯丁橡胶主链上 ¨ J。目前的接枝改性多采用溶液聚合法 J。但溶液接 枝法常用热引发剂，聚合温度高、时间长，易造成氯丁橡胶大分子断链，产品质量不稳定。此外，产物中 含有大量的甲苯等有毒溶剂。而乳液聚合法具有聚合稳定、易控制、清洁等优点。本文采用乳液接枝法 对氯丁胶乳的甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合反应进行了初步研究，得到了反应表观速率与反应物浓 度之间的关系式。有望对氯丁胶乳的乳液接枝进行可控聚合，提高接枝效率，有望对氯丁胶乳的乳液接 枝进行可控聚合 ，提高接枝效率，类似的研究国内外尚未见文献报道，该方法为商品化的氯丁胶乳制备 水性胶粘剂提供了理论和实验基础。 1 实验部分 1．1 试剂和仪器 氯丁胶乳(CRL)(拜耳(中国)有限公司)，总固体质量分数为58％，pH值约为13；甲基丙烯酸甲酯 (MMA)，工业品，使用前经减压蒸馏纯化；叔丁基过氧化氢．四乙烯五胺 (-BHP．TEPA)，十二烷基联苯 醚二磺酸钠(DSB)，化学纯；去离子水，自制。PerkinElmer1730型红外光谱仪 (美国)；AVANCEDigital 400MHzNMR型超导核磁共振谱仪(德 国)，溶剂 CDC1。 1．2 合成方法 采用种子乳液聚合法进行接枝反应。在装有电动搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的1L四口圆 底烧瓶内，加入 100g氯丁胶乳 (CRL)和 占单体总质量 1％的乳化剂DSB，在搅拌下，用去离子水稀释至 固含量为30％，通N气0．5h后，升温至聚合温度，在 100min内匀速滴加34．8g单体与0．15g引发剂 (氧化剂)的混合液，同时滴加0．15g还原剂水溶液，保温反应3．5～4h，乳液冷却至室温，出料保存备 用。 1．3 转化率 采用称重法，在质量为m 的干燥称量瓶中，加入质量分数2％的阻聚剂对苯二酚乙醇溶液(质量分 2009—10-30收稿，2010-04-28修回 黄冈师范学院博士基金资助项 目 通讯联系人：张凯，女，博士，讲师；E-mail：zhkaiserian@163．corn；研究方向：精细化学品的研发 第 10期 张凯等：氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯反应动力学 1145 数为 1％)并称重(m：)后，吸取少量乳液于称量瓶中并称重(m )。用乙醇充分破乳，将称量瓶在 105oC 干燥后，再在 130oC真空干燥至恒重(m )