聚丙烯酸酯介绍(简介、性质和应用)
来源: 作者:kevin2011 发布时间:2012-01-26 17:23:14 浏览量:
简介
丙烯酸酯的聚合物。丙烯酸酯在光、热及引发剂作用下非常容易聚合。按照R的不同,形成一系列聚丙烯酸酯。
性质和应用
聚丙烯酸酯易溶于丙酮、乙酸乙酯、苯及二氯乙烷,而不溶于水。由于其高分子链的柔顺性,它们的玻璃化温度(Tg)较低,并随酯基的碳原子数及其支化情况而异,当碳原子数为8时最低。在相同碳原子数的酯基中,支化者玻璃化温度较高。
聚丙烯酸酯能形成光泽好而耐水的膜,粘合牢固,不易剥落,在室温下柔韧而有弹性,耐候性好,但抗拉强度不高。可做高级装饰涂料。聚丙烯酸酯有粘合性,可用作压敏性胶粘剂和热敏性胶粘剂。由于它的耐老化性能好,粘结污染小,使用方便,其产量增加较快。在纺织工业方面,聚丙烯酸酯可用于浆纱、印花和后整理,用它整理过的纺织品,挺括美观,手感好;它还可用作无纺布和植绒、植毛产品的粘合剂。聚丙烯酸酯可用于鞣制皮革,可增加皮革的光泽、防水性和弹性。
类型
最简单的丙烯酸酯是丙烯酸甲酯,可由丙烯酸与甲醇酯化,或由氰乙醇与甲醇在浓硫酸作用下反应而得。它是具有异臭的液体,其沸点为80℃,密度为0.950克/厘米3(25℃)。聚丙烯酸甲酯PMA在室温下是完全没有粘性的物质,强韧,略具弹性,硬度中等,能形成可挠性膜,其断裂伸长约为750%。
聚丙烯酸乙酯较聚丙烯酸甲酯柔软,伸长率为1800%。聚丙烯酸丁酯就更柔软,伸长率为2000%,并且在室温下具有很大的粘合性。酯基有8个碳原子的聚丙烯酸-2-乙基己酯的粘合性又大很多。所以,用聚丙烯酸酯作胶粘剂时,多通过这些酯的共聚合来综合调节其弹性、粘合性和可挠性等。
丙烯酸酯与丙烯酸的失水甘油酯、羟烷基酯或丙烯酸等反应性单体的共聚物,经加热固化后可得到表面硬度高、耐污染性和光泽良好的涂膜。
丙烯酸甲酯与季戊四醇、三羟甲基丙烷等反应,可得到多官能性交联剂,可用于光敏涂料、光敏油墨和感光树脂印刷版等方面。
α-氰代丙烯酸酯的-CN基的极性强,渗透性能又好,聚合后的粘合强度很高,是金属、玻璃、皮革、木材等的良好胶粘剂。α-氰代丙烯酸酯胶粘剂是以单体状态保存的胶粘剂,滴至粘合部位后很快就能聚合而粘合,称为瞬间胶粘剂。
配方原理剖析和配方技术
乳液聚合(emulsion polymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法,因为它以水作溶剂,对环境十分有利。在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
乳液聚合机理
1 乳化体系各组分在各相中的分布情况
2 成核期
根据聚合反应速率、及体系中单体液滴、乳胶粒、胶束数量的变化情况,可将乳液聚合分为三个阶段。
第一阶段称乳胶粒形成期,或成核期、加速期,直至胶束消失。
第二阶段称恒速期。
第三阶段称降速期。
组成与作用
1 单体
2 水
3 引发体系
引发体系主要是油溶性或水溶性引发剂。油溶性引发剂主要有偶氮引发剂和过氧类引发剂,偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等,水溶性引发剂主要有过硫酸盐、氧化还原引发体系、偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉(VA061引发剂)、偶氮二氰基戊酸引发剂等。
4 乳化剂
乳化剂是可使互不相容的油与水转变成难以分层的乳液的一类物质。乳化剂通常是一些亲水的极性基团和疏水(亲油)的非极性基团两者性质兼有的表面活性剂。
(1)种类
(i)阴离子型:亲水基团一般为-COONa, -SO4Na, -SO3Na等,亲油基一般是C11~C17的直链烷基,或是C3~C6烷基与苯基或萘基结合在一起的疏水基;
(ii)阳离子型:通常是一些胺盐和季铵盐
(iii)两性型:氨基酸
(Ⅳ)非离子型:聚乙烯醇,聚环氧乙烷等(2)作用
(i)降低表面张力,便于单体分散成细小的液滴,即分散单体; (ii)在单体液滴表面形成保护层,防止凝聚,使乳液稳定; (iii)增溶作用(3)主要参数(i)临界胶束浓度(简称CMC):CMC越小,越易形成胶束,乳化能力越强.
(ii)亲水亲油平衡值(HLB值):8-18为宜
(iii)三相平衡点与浊点