一、研究背景、概况及意义
1、 背景及概况
保水凝胶是一种具有划时代意义的高新技术产品，它晶莹剔透、颜色光彩夺目、人见人爱。从此， 不需要用肮脏的泥土种养花草。 只需将自己喜爱的花草插在一个盛满水晶土的玻璃花瓶中，便可把植物摆放在家居、办公室、宾馆大堂、餐厅等处.目前成为风靡欧美、东南亚的室内种花养草的新产品，它不仅取dai了肮脏的泥土，而且集时尚、美观、环保(无蚊虫、污水)，便捷于一身。水晶泥不但掀起了室内种养花草的新革命，而且带来了水晶盆景、鲜花礼品的新时尚。五彩水晶盆景特别适合家庭、宾馆、酒店、酒吧、歌舞厅、西餐厅、茶艺馆等作为装饰摆设，也可作为送礼之佳品。试想将康乃馨插入水晶泥中送给康复中的病人，预兆病人早日康复;将玫瑰插入水晶泥中，五彩缤纷的水晶泥连同漂亮的水晶瓶送给恋人，意味着永恒的爱情如水晶般纯洁无暇.水晶泥在日韩及港台地区已成为畅销产品。
在水晶土中加入适量的香料或香水更可作为固体空气清新剂，留香持久，有助改善室内环境氛围。水晶土最适宜种养阴生或水生绿色观叶植物，它不需要经常浇水护理，也不会生虫、惹蚊惹蚁，干净卫生，本产品主要成份为树脂，不含海藻酸或淀粉成份，故不会变质和褪色，且无毒、无害、无污染，是宾馆、家庭及其它公共场所种养花草、美化环境的最新最佳材料。
水晶泥是一种储存水分、养分及微量元素并具有多种颜色的高吸水性载体。产品吸水后晶莹剔透、色泽艳丽，极似水晶，可用于种植植物和作为装饰品观赏。用于室内种植各种荫生水生植物，即使一个月不浇水，植物也能安然无恙;它还含有一定量的、P、K和多种微量元素等营养成分，满足植物正常生长所需。
水晶泥色彩缤纷多样，既能种花又能插花，还可根据个人喜好将各种颜色的彩色水晶泥搭配起来，以达到自己最喜爱的效果。广泛应用于室内各类植物的栽培，装饰水仙花池、插花、水晶烛台、水簇装饰品以及都市人的写字台、圣诞节礼物、日常居家绿化等，将成为都市一道亮丽的风景线。
我国是花卉生产大国，各地的花卉市场逐年增多， 竞争日益激烈，要想在占有更多的市场份额，就必须从传统泥土栽培 转向无土栽培 ——研究生产成本更低的水晶泥生产技术，其市场前景广阔。
2、 意义
水晶泥材料具有优异的性能，是一种高吸水性树脂，除了用于植物栽培、土壤改良、沙漠改造和生理卫生用品等领域外，水晶泥 材料还在医疗(人工角膜、医药缓释材料、多孔材等)、土木建筑(密封材料、防火灭火材料、防结露防雾材料、调湿除湿材料等)、食品(保鲜添加剂、脱水剂、干燥剂等)、工业(油田处理剂、油水分离剂等)、日用化工(化妆品、保湿乳液、肥皂等)方面取得广泛的应用。我国山多，干旱、半干旱地区约占国土面积的51%，水土流失严重，我国干旱缺水的地区涉及20多个省、市，森林资源贫乏，森林覆盖率仅为。由于造环境条件较差，在干旱区植树成活率仅为10%'-'30%，半干旱区为3096～5096。因此，节水保水，改善生态环境是一项长期而艰巨的任务。开发高吸水保水材料对我国促进农林业的发展，改善生态环境，实施可持续发展战略均具有重要意义。
水晶泥树脂最早是被用于制作吸收体液的卫生纸、尿布生理卫生用品。目前，全球高吸水性树脂的需要量已突破200万t。其中，纸尿裤和卫生巾的用量占高吸水性树脂市场的90-96%以上。用作化妆品添加剂，可提高化妆品的润湿性。高吸水性树脂还可用于空气清洗剂、人造雪等。在食品方面的应用主要用作保鲜材料、脱水剂等。可以保持水果和蔬菜的新鲜。
农业用保水剂可促进植物根系发育，提高出苗率和移栽成活率，促进植株的生长发育，延缓凋萎时间。施入土壤中的高吸水性树脂，在降雨和灌溉期可大量吸收水分，在干旱期缓慢释放水分，供植物吸收，提高农业用水的利用率，延长灌溉周期，增强作物抗旱能力。
我国地域辽阔，自然资源丰富。但是由于水资源的缺乏，西部水土流失、沙漠化、盐渍化等土地退化现象严重;水生态失调，干旱、沙尘暴等自然灾害的发生日趋频繁，已成为我国经济和社会可持续发展的重要制约因素。因此，围绕水资源的合理利用，回复西部生态环境是实施国家西部大开发战略的重要前提。稀土抗旱高吸水性树脂不仅含有新型高分子保水材料，还含有植物生长过程中不可缺少的氮、磷、钾以及多种微量元素和稀土元素。在治理水土流失、防止荒漠化、恢复生态环境方面，能够促进林、草种子的萌发，提高种子的发芽率，促进根系的生长，对林、草根系的形成有极为显著的作用。从而增强了林、草抵御不良环境的能力。生态环境的恢复对多功能、低成本保水剂有较大的需求。进一步开发研究新型高吸水性树脂，具有重要的意义。
二、研究主要内容
1、本研究的基本思路是：
(1) 通过文献阅读与资料查找，明确保水凝胶的结构特征、功能性质和类型，以及前人对保水凝胶做了哪些研究;
(2)确定本次课题研究的基本方向;
(3)出具实验研究方案和实验产品性能测试方案，以及实验所需的药品和仪器，明确实验方法和实验步骤;
2、实验方案设计
(1)实验原理
我们所用的单体为丙烯酸(CH2=CH—COOH)，引发剂为过硫酸铵(H4S2o8)，交联剂为，’一亚甲基双丙烯酰胺，碱为氢氧化钠，其制造原理为自由基连锁聚合反应：
CH2=CH—2=H—COOa+H20
CH2=CH—2 Oa
丙烯酸盐聚合时进行剧烈反应，就可得到不溶性聚合物。其网络结构示意式如图l。其主链上的---COOH、-OOa基团是影响树脂吸水性的主要基团，交联剂则在形成网络密度方面起重要作用。如交联剂使用得当，即能形成合适的高分子网络，从而具有一定的吸水性能，交联剂分子链的长短、反应基团的活性及所含亲水基团的数目，都对树脂的吸水性能产生较大的影响。
图1
(2)药品及仪器
药品：分散剂Spa-60 溶剂环己烷 丙烯酸 氢氧化钠 交联剂乙二醇
过硫酸铵
仪器：烘箱 搅拌器 回流冷凝器 温度计 三口瓶 布氏漏斗 孔隙度分析仪
(2)实验步骤
1)在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三口瓶中加人1 g分散剂(Spa一60或吐温40或碳酸钙)和一定量的环己烷，加热到45℃，搅拌35ml使分散剂充分溶解。
2)把一定量丙烯酸用浓度为5 mol/L的氢氧化钠溶液中和到设定中和度，冷却后依次加入一定量的引发剂和交联剂，搅拌混合，充分溶解后加入三口瓶中升温到75℃搅拌反应 h左右。
3)将反应混合物冷却、抽滤、恒温干燥后进行性能测定和产品加工。
(4)影响因素研究
pH：即丙烯酸被aOH中和程度，也就是说，丙烯酸与aOH用量的相对多少对产品吸水率的影响，可用pH来度量;
丙烯酸浓度：在制备过程中丙烯酸的浓度(C)大小对产品吸水率的影响; 引发剂用量：探求引发剂用量(m)多少对实验产品吸水率的影响; 交联剂用量：研究交联剂用量(m)多少对实验产品吸水率的影响;
反应时间：研究反应时间长短(t)对实验产品吸水率的影响;
(3)性能参数测试
产品重量：实验制得产品的质量 m1
孔隙度：多孔体中所有孔隙的体积与多孔体总体积之比,即 β=(V2-V1)/V1
吸水率：制品浸入水中所吸收水的重量对其浸水前实测重量的百分率，即 α=(m2-m1)/m1
保水时间：模拟实际栽培条件，充分吸水的保水凝胶水分散失掉的时间 。
三、 研究进度计划
1、2012年三月份，研究人员讨论实验目的、原理等事项，做好实验前的理论准备;
2、2012年四月、五月份份，进入实验研究阶段，制备产品，做正交实验寻求最佳实验条件，控制变量探寻各种因素对产品的影响，并对产品性能进行测量;
3、2012年六月份，整理研究数据，出具研究报告。
学生签名： 2012年3月 日 指导老师意见：
指导老师签字： 2012年 月 日
1 脑
XX药物对大鼠智力的影响
XX药物对大鼠痛觉的影响
影响脑耗氧量的因素探讨
……
2 心
影响动脉血压的主要因素分析
影响血管收缩性(or血流速度)的主要因素分析
影响心肌收缩性(or舒张性)的神经因素分析
影响心肌收缩性(or舒张性)的体液因素分析
缺血(or感染)对心肌舒缩功能的影响
……
3 肺
影响动、静脉血氧分压(PO2)和血氧饱和度的因素探讨
影响动、静脉血二氧化碳分压(PCO2)的因素探讨
影响肺通气功能的因素探讨
影响肺换气功能的因素探讨
交感神经对呼吸运动的调节作用
迷走神经对呼吸运动的调节作用
4 肝胆胰
肝损害对血浆蛋白质与量的影响
肝损害对凝血功能的影响
肝损害对解毒功能(or药物半衰期)的影响
影响胆汁(or胰液)分泌的神经因素分析
影响胆汁(or胰液)分泌的体液因素分析
食物成分对胆汁(or胰液)分泌的影响
病理情况下对胆汁(or胰液)分泌的影响
……
5 胃肠
影响胃(or肠)液分泌的神经因素分析
影响胃(or肠)液分泌的体液因素分析
影响胃(or肠)蠕动的神经因素分析
影响胃(or肠)蠕动的体液因素分析
XX药物对胃(or肠)功能的影响
……
水性丙烯酸树脂改性的方法有：环氧改性水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯丙烯酸树脂和其他改性方法（如乙烯类单体改性、含氟水性丙烯酸树脂）等
聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯是将PU和PA混合聚合共同制备的原材料，聚合的工艺是分为很多种的，聚合出来的原料是结合了两种材料的物理使用性。将丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）通过溶液自由基聚合，用巯基乙醇作为链转移剂调控 合成了一定分子量的端羟基聚丙烯酸酯（PA），再与聚氨酯（PU）预聚体反应，在水中分散得到PA-PU-PA三 嵌段共聚复合乳液。采用FTIR和1 HNMR测试技术对共聚物结构进行了表征。结果表明， 随着PU与PA质量比的降低，共聚物中丙烯酸酯含量随之增加；PU软硬链段之间的氢键化作用减弱。TEM显示，复合乳胶粒子形态均匀规整，并呈现明显的核壳结构。改性后的乳胶膜耐水、耐热性能均随着PU/PA质量比的减小而提高，吸水率由25%降低至5%，最大热失重温度由369℃提高至432℃。
Based on the theory and the polymerization of new technology, new technologies, especially at home and abroad silicone modified acrylic emulsion of a comprehensive summary of progress on the basis of a methyl methacrylate (MMA) , Butyl acrylate (BA), 4-4 4 vinyl Central siloxane (ViD4) as raw materials, use of vinyl 4-4 4 siloxane Central acrylate chemical modification of the Semi-continuous use of the principle of pre-core-shell emulsion polymerization method used ammonium sulfate (APS) as the initiator system had acrylic - silicone emulsion. Emulsion on the Synthesis of emulsifier in the best dosage and the polymerization of determining the appropriate choice of temperature, the amount of emulsifier the best: 4%, polymerization temperature :75-80 ℃. Also explore the surface tension, emulsifier, the reaction temperature on the emulsion performance of the series, and the infrared spectra of the polymer. It was found that the amount of emulsifier and the different temperature of the emulsion stability, viscosity and surface tension there is a clear impact.
进行景物描写，应该注意以下几点：l、抓住景物特征描写。2、要选好写景的角度。3、写景应渗透人物的感情。应该有意识地把作
无污染水性涂料论文关键词：丙烯稀丁酯苯乙烯乳液聚合预乳液乳化剂引发剂 论文摘要 ：本文叙述了，苯乙烯和丙烯酸丁酯在乳化剂：十二烷基硫酸钠，引发剂：过硫酸铵，存在的情况下利用连续滴加预乳液的聚合工艺，合成苯丙乳液的过程。并通过几组平行实验确定反应温度、搅拌速度、预乳液的滴速及不同时期反应时间对乳液合成及其性能的影响。通过观察反应现象及利用测定实验产物的数据，不断对实验进行改进，尽量减小不良因素对产物性能的影响。试验表明：温度在82-84℃，预乳液在两小时左右滴完，预乳液发生聚合的现象明显。温度50℃，强力搅拌一小时制得的预乳液的质量较好。引发剂的量应小于，用量过大乳液会发生破乳。Abstract ：This text has been narrated, styrene and acrylic acid cube ester are in the emulsifier : 12 alkyl sulphuric acid sodium, initiator: Pass sulphuric acid ammonium , is it is it add craft of getting together of the cream in advance to drip in succession to utilize under the situation that exist, formate the course of third cream of benzene. And parallel experiment confirm temperature of reacting , mix speed, cream drip speed and react time impact on the cream is formated and performance with period in advance through several group. Through observing the phenomenon of reacting and utilizing determining the data which test the result , are improving the experiment constantly, try one's best to reduce the impact on performance of the result of the bad factor. The test shows : Temperature, in 82-84 degrees Centigrade, the cream is dripped in about two hours in advance, the phenomenon that the cream gets together is obvious in advance. 50 of temperature, brute force mix make one hour the quality of the cream is better in advance. The quantity of the initiator should be smaller than , the broken milk happens in the too big cream of consumption .Keywords: Propylene rare cube ester Styrene The cream getting together The cream in advance Emulsifier Initiator 第一章 绪论 建筑涂料的发展方向是无毒安全、节约资源、有利于环境保护的水性涂料和无公害低污染涂料。不断提高水性涂料的质量，开发新的品种，是巩固和发展水性建筑涂料的重要环节之一。国外对建筑物的外墙面装饰非常重视，,经常有计划地涂装建筑物外墙，有的国家高达90％。在我国，相当一部分建筑仍然采用面砖或幕墙进行装饰，而用涂料进行装饰的还不足10％。目前使用的外墙涂料品种主要为乳胶涂料和溶剂型涂料，前者大多为苯丙、纯丙薄质乳胶涂料及厚质复层涂料；后者使用较少，但随着最近推出的低毒溶剂型丙烯酸涂料的出现，使用量有所增加。因此，大力发展超耐候性及高性能外墙涂料来满足市场的需求是当务之急。 苯丙乳液是胶体分散体系，具有明显的胶体化学性质，当苯丙乳液与水泥或其他颜料混合均匀后，苯丙乳粒子向浆体内分散，被吸附在其他颜料、水泥凝胶及未水化的水泥粒子的表面上。聚合物粒子封闭了水泥凝胶及未水化水泥粒子的微孔和毛细管孔，水泥进一步水化由于聚合物粒子被吸附在水泥凝胶表面上，使水泥浆体内存在足够的水分，防止了水泥的结块现象，因此苯丙乳液水泥漆具有一定的贮存稳定性。苯丙乳液实际上是由苯乙烯和丙烯酸酯类单体共聚而成，本文从最终产品的性能比考虑，选定由苯乙烯和丙烯酸酯共聚体系，并加入少量丙烯酸作为交联剂。反应过程按自由基加成方式聚合。在施工后形成涂膜时，由于基材吸收了一定的水分和水分的蒸发，涂膜发生了物理机理干燥，分散于水相中的苯丙乳液水泥等复合物粒子就慢慢接近，以至相互接触。水的毛细管压力能够把分散的复合物粒子挤在一起，排列愈紧、压力就愈大，水分挥发愈快，复合物中的苯丙乳液树脂包围的水泥和填料同时呈在干硬的膜之中，构成一个三维空间，牢固结合密实的整体。 苯丙乳液聚合机理 乳液聚合的机理HarKins首先做了定性的描述了。他认为,当乳化剂溶于水时,若其浓度超过临界胶束浓度时，则乳化剂分子聚焦在一起形成乳化剂胶束。在乳化剂溶液中加入难溶于水的单体并进行搅拌时，单体大部分分散成液滴，部分单体则增溶于乳化剂胶束中。当水溶性的引发剂加入后，引发剂在水中生成自由基并扩散到胶束中去，并在那里引发聚合反应。 HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：第一阶段: 乳胶粒生成期从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。第二阶段：反应恒速期从胶束消失到单体液滴消失这一期间为第二阶段。此阶段由于胶束的消失，体系中不再有新的乳胶粒生成，总的乳胶粒数目保持不变。且随着聚合反应的进行，单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中，使粒子中的单体浓度不变，所以此阶段聚合速率保持不变，直至单体液滴消失，聚合速率下降，反应转入第三阶段。第三阶段：降速期从单体液滴消失至聚合反应结束为第三阶段。此阶段由于单体液滴的消失，不再有单体经水相扩散进入乳胶粒，故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维持，使聚合速率不断下降，直至乳胶粒中的单体耗尽，聚合反应也就停止。 乳液聚合工艺 生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择。如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。对同种单体来说，若所采用的生产工艺不同，则所制造的产品质量、生产效率及成本各不相同，因此具体应用中可根据对产品的性能要求和不同生产工艺的不同特点，来合理选择可行的生产工艺。 预乳化工艺 在进行连续或半连续乳液聚合中，常常采用单体的预乳化工艺。将去离子水投入预乳化罐中，加入乳化剂，搅拌、溶解，再将单体缓缓加入，在规定的时间内充分搅拌，得到稳定的单体乳状液。该工艺可使单体、乳化剂分散均匀，使以后的聚合过程中体系的稳定性提高，乳胶粒尺寸分布较均匀，共聚物组成均一。 种子乳液聚合 种子乳液聚合即先制取种子乳液，然后在种子的基础上进一步进行聚合，最终得到所需的乳液。种子乳液是在种子釜中制成的，其过程为:先向种子釜中加入水、乳化剂、水溶性引发剂和单体，再于一定温度下进行成核与聚合，生成数目足够大、粒度足够小的乳胶粒。然后，取一定量的种子乳液投入聚合釜中，还要加入去离子水、乳化剂、水溶性或油溶性引发剂及单体，以种子乳液的乳胶粒为核心，进行聚合反应，使乳胶粒不断增大。在聚合时，要严格控制乳化剂的补加速度，以免生成新的乳胶粒。采用种子乳液聚合工艺，可以克服连续乳液聚合过程中的不稳定瞬态现象，减小了聚合过程的波动。同时，用种子乳液聚合方法可以有效的控制乳胶粒直径及其分布。在单体量不变的情况下，增加种子乳液的用量，可使粒径减小；而减少种子乳液的用量，则可使粒径增大。由于种子乳液中的乳胶粒直经很小，年龄分布和粒径分布都很窄，这有利于改善乳液的流变性能。另外，采用种子乳液聚合方法可以生产出具有异形结构的乳胶粒的聚合物乳液，这将赋予聚合物乳液特殊的功能和优异的性能。 课题的意义 以上的文献综合了关于乳液聚合的机理、聚合工艺，从中我们可看出，尽管乳液聚合技术的开发始于本世纪早期，在许多聚合物的生产中己经成为主要的方法之一，每年世界上通过这种方法生产的聚合物以千万吨计，有着如此大的经济意义，如此悠久的生产发展历史工艺上也已经比较成熟，但是由于乳液聚合体系众多的影响因素，且各因素间复杂的互动效果，致使其定量的详尽的内部规律还没有完全被人们所掌握，乳液聚合的机理和动力学理论还远远落后于实践。在某种情况下提出来的数学模型，常常不能用于另一种条件和其他单体，不然就会出现很大误差。因此，对于不同的聚合体系、不同的生产操作条件都必须详细的考察各种影响因素和相互关系以求对该体系的特点进行准确的把握，以达到对生产过程和产品质量的有效控制。目前对于各种乳液共聚体系的实验性研究已多有报道，在国内也有多家生产企业，虽然各种乳液的聚合有许多相似之处，但想用类似的工艺制备出性能良好的不同乳液是不可能的。若想制备一种性能良好的乳液，就必须对它的合成工艺做具体详细的研究。苯丙乳液具有色彩丰富、美观大方、施工简便、工期短、工效高;特别具有保色性；耐污染性的优点。适用外墙涂料、彩色涂料、复层花纹涂料、内墙涂料、防水涂料等建筑装饰领域。本文对苯丙乳液的聚合机理、合成工艺、影响因素及产物的性能检测作了详细的介绍。这对于制备出高质量的苯丙乳胶涂料具有很大的科学和经济意义。第二章 苯丙乳液的合成 原料 表1 各种原料名称 级别 生产厂家 单体 苯乙烯 分析纯 沈阳试剂一厂 丙烯酸丁酯 分析纯 北京市兴京化工厂 丙烯酸 分析纯 天津市华东试剂厂 乳化剂 聚乙二醇辛基苯基醚（OP-10） 化学纯 沈阳合富化学试剂厂 十二烷基硫酸钠(SDS) 分析纯 沈阳市化玻站试剂厂 引发剂 过硫酸铵 分析纯 沈阳试剂一厂 缓冲剂 碳酸氢钠 分析纯 沈阳试剂厂 pH调节剂 氨水 分析纯 沈阳市试剂三厂 合成工艺 预乳化阶段 将十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10、24g苯乙烯、24g丙烯酸丁酯在一定量水中快速搅拌混合，使之预乳，得到预乳化液。 主反应阶段 把聚乙烯醇(PVA)、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10与一定量的水混合溶解，装到有搅拌器、回流冷凝管、温度计和两个滴液漏斗的多口烧瓶中，搅拌升温至75℃。加入1/3的预乳化液，控制温度在73～76℃，保温至液体呈蓝光。剩余的2/3的预乳化液和过硫酸钾、碳酸氢钠水溶液分别从两个滴液漏斗中缓慢滴入，在慢速搅拌下于1h内滴完，并在此温度下反应1h。 后处理阶段 升温至86～88℃，保温至无单体回流。降温至30～40℃，调pH值为8～9，过滤出料，即得苯丙共聚乳液。 实验产物性质测定 乳液固含量的测定 在己恒重的称量瓶中，取试样(准确至)，放在105-110℃恒温干燥箱连续干燥3h时，取出称量瓶，盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温，称重。平行测定三个样品求其平均值。计算公式如下:含固量= G1一称量瓶重(g)G2一称量瓶加试样重(g)G3一称量瓶加恒温干燥后试样重(g)凝聚率和乳液聚合稳定性 乳液的聚合稳定性用凝聚率MC来表示，凝聚率山称重法获得，反应结束后，称量体系产生的凝聚物，放入烘箱烘至恒重，MC越小说明聚合过程的稳定性越好。乳液聚合结束后，用100目丝网过滤乳液，滤渣用水仔细洗涤后烘干至恒重，称其质量为W,聚合用单体及乳化剂总量为W0，计算凝聚物生成量百分比。则MC由下式计算:MC= (W/W0) × 100%乳液粘度的测定 采用涂-4杯，测试温度:25℃第三章 结果与讨论 纯丙乳液聚合共进行三种聚合工艺 单体全滴加法将所有的水、乳化剂、引发剂、助剂等全部投人三颈瓶中，搅拌、升温，将称好的单体混合后倒人滴加漏斗中，当温度升高到聚合温度时，滴加漏斗中的单体，在3h内滴定，然后恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 种子聚合法将水、乳化剂、助剂，5%单体投人三颈瓶中，搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后，再分别滴加剩余单体、引发剂3h滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 预乳化法取4/5的水、乳化剂、引发剂、助剂全部单体投人三颈瓶中，在室温下快速搅拌乳化30min，然后将1/3的预乳化液和1/5的水投人另一个三颈瓶中搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。通过比较，我们认为:方法(1)在反应后期转化率上升缓慢，方法(2)滴加时，引发剂与单体较难控制同步，方法(3)操作方便，后期反应较快，转化率都达到98%以上。 反应温度的影响 表2 反应温度的影响温度/℃ 凝胶量 乳液外观 转化率/% 离心稳定性 65-75 无 乳白蓝光 <80 稳定 75-85 无 乳白蓝光 80-90 稳定 85-95 大凝 乳白色 >95 破乳由表2可看出，当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢，形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低;反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。综合考虑，本实验分两阶段，采用不同温度聚合。前期滴加单体阶段，保持温度75-850C，使反应体系稳定；滴加完单体后再升温到85-900C进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。当反应温度升高时，乳胶粒布朗运动加剧，使乳胶粒之间进行撞击而发生聚结的速率增大，故导致乳液稳定性降低;同时，温度升高会导致乳液稳定性下降，因为非离子型乳化剂遇水时将同水分子发生缔合形成水化乳化剂分子，可使其很好的溶解在水中形成透明溶液，并在乳胶粒周围形成很厚的水化层，但在反应温度升高时，水分子热运动加剧，水和乳化剂分子间缔合力减弱，会使乳胶粒表面上的水化层减薄，当达到某一温度时，水化层大幅度减薄，使乳化剂分子在水中的溶解度减小，以至于使之从水中沉析出来，溶液浊度突然升高，这一温度就是非离子乳化剂的浊点，此时乳化剂就失去了稳定作用，导致破乳。 搅拌强度的影响 表4 搅拌速度对乳液质量的影响搅拌速度 前期 中期（升温反应期） 保温期 慢速 乳白 乳白 蓝光充足 中速 微蓝 微蓝 蓝光充足 较快速 微蓝 蓝光充足 乳白 快速 蓝光充足 微蓝 乳白在乳液聚合过程中，搅拌的一个重要的作用是把单体分散成单体珠滴，并有利于传质和传热。但搅拌强度又不宜过大，否则会使乳胶粒数目减少，乳胶粒直径增大及聚合反应速率降低，同时会使乳液产生凝胶，甚至招致破乳。因此对乳液聚合来说，应采用适度的搅拌。第四章 结论 根据多组平行实验得出预乳液制备的好坏将直接影响乳液质量和性能。制备预乳液时，应在反应器中先加入引发剂、乳化剂再加入单体。这样反应器中就先具备了乳液发生聚合的条件,防止单体间自聚,并在50OC 强力搅拌(大约350转/分)40分，制得的预乳液比较理想。温度对乳液的聚合影响也很大，如果控制不好将出现破乳或凝聚。由实验得出乳液聚合的最佳温度为82 OC-84 OC,当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢, 形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低 ；反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定 ,易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。预乳液的滴加速度对聚合也有影响，如果滴加过慢乳液可能会破乳，过快预乳液反应不完全,可能发生自聚。在不同时期玻璃棒的搅拌速度一定要控制恰当, 预乳化阶段和主反应阶段较快(大约350转/分) ，后处理阶段较慢(大约150转/分).本实验中乳化剂的用量控制在左右 ，引发剂控制在，但每次制得乳液的质量都不太理想,可见乳化剂和引发剂的用量乳液聚合影响存在.乳液中的，酸性或碱性过强，或反应温度过高会破坏乳液体系的稳定性，产生凝胶，因此应严格控制乳液的 pH值和温度。本实验中一是加人适量的NaHCO3控制乳液的 pH值。苯丙乳液在制备过程中，内部反应及其复杂，如果反应过程中控制不当或选用的工艺、配方不合适等因素均可导致凝聚现象发生,凝聚的形态有多种，如产生一些粗粒子，或者可能在整个反应器内凝成一团。可见影响乳液质量的因素是多种多样的。
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丙烯氧化制丙烯酸丙烯酸酯化制丙烯酸酯
无污染水性涂料论文关键词：丙烯稀丁酯苯乙烯乳液聚合预乳液乳化剂引发剂 论文摘要 ：本文叙述了，苯乙烯和丙烯酸丁酯在乳化剂：十二烷基硫酸钠，引发剂：过硫酸铵，存在的情况下利用连续滴加预乳液的聚合工艺，合成苯丙乳液的过程。并通过几组平行实验确定反应温度、搅拌速度、预乳液的滴速及不同时期反应时间对乳液合成及其性能的影响。通过观察反应现象及利用测定实验产物的数据，不断对实验进行改进，尽量减小不良因素对产物性能的影响。试验表明：温度在82-84℃，预乳液在两小时左右滴完，预乳液发生聚合的现象明显。温度50℃，强力搅拌一小时制得的预乳液的质量较好。引发剂的量应小于，用量过大乳液会发生破乳。Abstract ：This text has been narrated, styrene and acrylic acid cube ester are in the emulsifier : 12 alkyl sulphuric acid sodium, initiator: Pass sulphuric acid ammonium , is it is it add craft of getting together of the cream in advance to drip in succession to utilize under the situation that exist, formate the course of third cream of benzene. And parallel experiment confirm temperature of reacting , mix speed, cream drip speed and react time impact on the cream is formated and performance with period in advance through several group. Through observing the phenomenon of reacting and utilizing determining the data which test the result , are improving the experiment constantly, try one's best to reduce the impact on performance of the result of the bad factor. The test shows : Temperature, in 82-84 degrees Centigrade, the cream is dripped in about two hours in advance, the phenomenon that the cream gets together is obvious in advance. 50 of temperature, brute force mix make one hour the quality of the cream is better in advance. The quantity of the initiator should be smaller than , the broken milk happens in the too big cream of consumption .Keywords: Propylene rare cube ester Styrene The cream getting together The cream in advance Emulsifier Initiator 第一章 绪论 建筑涂料的发展方向是无毒安全、节约资源、有利于环境保护的水性涂料和无公害低污染涂料。不断提高水性涂料的质量，开发新的品种，是巩固和发展水性建筑涂料的重要环节之一。国外对建筑物的外墙面装饰非常重视，,经常有计划地涂装建筑物外墙，有的国家高达90％。在我国，相当一部分建筑仍然采用面砖或幕墙进行装饰，而用涂料进行装饰的还不足10％。目前使用的外墙涂料品种主要为乳胶涂料和溶剂型涂料，前者大多为苯丙、纯丙薄质乳胶涂料及厚质复层涂料；后者使用较少，但随着最近推出的低毒溶剂型丙烯酸涂料的出现，使用量有所增加。因此，大力发展超耐候性及高性能外墙涂料来满足市场的需求是当务之急。 苯丙乳液是胶体分散体系，具有明显的胶体化学性质，当苯丙乳液与水泥或其他颜料混合均匀后，苯丙乳粒子向浆体内分散，被吸附在其他颜料、水泥凝胶及未水化的水泥粒子的表面上。聚合物粒子封闭了水泥凝胶及未水化水泥粒子的微孔和毛细管孔，水泥进一步水化由于聚合物粒子被吸附在水泥凝胶表面上，使水泥浆体内存在足够的水分，防止了水泥的结块现象，因此苯丙乳液水泥漆具有一定的贮存稳定性。苯丙乳液实际上是由苯乙烯和丙烯酸酯类单体共聚而成，本文从最终产品的性能比考虑，选定由苯乙烯和丙烯酸酯共聚体系，并加入少量丙烯酸作为交联剂。反应过程按自由基加成方式聚合。在施工后形成涂膜时，由于基材吸收了一定的水分和水分的蒸发，涂膜发生了物理机理干燥，分散于水相中的苯丙乳液水泥等复合物粒子就慢慢接近，以至相互接触。水的毛细管压力能够把分散的复合物粒子挤在一起，排列愈紧、压力就愈大，水分挥发愈快，复合物中的苯丙乳液树脂包围的水泥和填料同时呈在干硬的膜之中，构成一个三维空间，牢固结合密实的整体。 苯丙乳液聚合机理 乳液聚合的机理HarKins首先做了定性的描述了。他认为,当乳化剂溶于水时,若其浓度超过临界胶束浓度时，则乳化剂分子聚焦在一起形成乳化剂胶束。在乳化剂溶液中加入难溶于水的单体并进行搅拌时，单体大部分分散成液滴，部分单体则增溶于乳化剂胶束中。当水溶性的引发剂加入后，引发剂在水中生成自由基并扩散到胶束中去，并在那里引发聚合反应。 HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：第一阶段: 乳胶粒生成期从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。第二阶段：反应恒速期从胶束消失到单体液滴消失这一期间为第二阶段。此阶段由于胶束的消失，体系中不再有新的乳胶粒生成，总的乳胶粒数目保持不变。且随着聚合反应的进行，单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中，使粒子中的单体浓度不变，所以此阶段聚合速率保持不变，直至单体液滴消失，聚合速率下降，反应转入第三阶段。第三阶段：降速期从单体液滴消失至聚合反应结束为第三阶段。此阶段由于单体液滴的消失，不再有单体经水相扩散进入乳胶粒，故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维持，使聚合速率不断下降，直至乳胶粒中的单体耗尽，聚合反应也就停止。 乳液聚合工艺 生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择。如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。对同种单体来说，若所采用的生产工艺不同，则所制造的产品质量、生产效率及成本各不相同，因此具体应用中可根据对产品的性能要求和不同生产工艺的不同特点，来合理选择可行的生产工艺。 预乳化工艺 在进行连续或半连续乳液聚合中，常常采用单体的预乳化工艺。将去离子水投入预乳化罐中，加入乳化剂，搅拌、溶解，再将单体缓缓加入，在规定的时间内充分搅拌，得到稳定的单体乳状液。该工艺可使单体、乳化剂分散均匀，使以后的聚合过程中体系的稳定性提高，乳胶粒尺寸分布较均匀，共聚物组成均一。 种子乳液聚合 种子乳液聚合即先制取种子乳液，然后在种子的基础上进一步进行聚合，最终得到所需的乳液。种子乳液是在种子釜中制成的，其过程为:先向种子釜中加入水、乳化剂、水溶性引发剂和单体，再于一定温度下进行成核与聚合，生成数目足够大、粒度足够小的乳胶粒。然后，取一定量的种子乳液投入聚合釜中，还要加入去离子水、乳化剂、水溶性或油溶性引发剂及单体，以种子乳液的乳胶粒为核心，进行聚合反应，使乳胶粒不断增大。在聚合时，要严格控制乳化剂的补加速度，以免生成新的乳胶粒。采用种子乳液聚合工艺，可以克服连续乳液聚合过程中的不稳定瞬态现象，减小了聚合过程的波动。同时，用种子乳液聚合方法可以有效的控制乳胶粒直径及其分布。在单体量不变的情况下，增加种子乳液的用量，可使粒径减小；而减少种子乳液的用量，则可使粒径增大。由于种子乳液中的乳胶粒直经很小，年龄分布和粒径分布都很窄，这有利于改善乳液的流变性能。另外，采用种子乳液聚合方法可以生产出具有异形结构的乳胶粒的聚合物乳液，这将赋予聚合物乳液特殊的功能和优异的性能。 课题的意义 以上的文献综合了关于乳液聚合的机理、聚合工艺，从中我们可看出，尽管乳液聚合技术的开发始于本世纪早期，在许多聚合物的生产中己经成为主要的方法之一，每年世界上通过这种方法生产的聚合物以千万吨计，有着如此大的经济意义，如此悠久的生产发展历史工艺上也已经比较成熟，但是由于乳液聚合体系众多的影响因素，且各因素间复杂的互动效果，致使其定量的详尽的内部规律还没有完全被人们所掌握，乳液聚合的机理和动力学理论还远远落后于实践。在某种情况下提出来的数学模型，常常不能用于另一种条件和其他单体，不然就会出现很大误差。因此，对于不同的聚合体系、不同的生产操作条件都必须详细的考察各种影响因素和相互关系以求对该体系的特点进行准确的把握，以达到对生产过程和产品质量的有效控制。目前对于各种乳液共聚体系的实验性研究已多有报道，在国内也有多家生产企业，虽然各种乳液的聚合有许多相似之处，但想用类似的工艺制备出性能良好的不同乳液是不可能的。若想制备一种性能良好的乳液，就必须对它的合成工艺做具体详细的研究。苯丙乳液具有色彩丰富、美观大方、施工简便、工期短、工效高;特别具有保色性；耐污染性的优点。适用外墙涂料、彩色涂料、复层花纹涂料、内墙涂料、防水涂料等建筑装饰领域。本文对苯丙乳液的聚合机理、合成工艺、影响因素及产物的性能检测作了详细的介绍。这对于制备出高质量的苯丙乳胶涂料具有很大的科学和经济意义。第二章 苯丙乳液的合成 原料 表1 各种原料名称 级别 生产厂家 单体 苯乙烯 分析纯 沈阳试剂一厂 丙烯酸丁酯 分析纯 北京市兴京化工厂 丙烯酸 分析纯 天津市华东试剂厂 乳化剂 聚乙二醇辛基苯基醚（OP-10） 化学纯 沈阳合富化学试剂厂 十二烷基硫酸钠(SDS) 分析纯 沈阳市化玻站试剂厂 引发剂 过硫酸铵 分析纯 沈阳试剂一厂 缓冲剂 碳酸氢钠 分析纯 沈阳试剂厂 pH调节剂 氨水 分析纯 沈阳市试剂三厂 合成工艺 预乳化阶段 将十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10、24g苯乙烯、24g丙烯酸丁酯在一定量水中快速搅拌混合，使之预乳，得到预乳化液。 主反应阶段 把聚乙烯醇(PVA)、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10与一定量的水混合溶解，装到有搅拌器、回流冷凝管、温度计和两个滴液漏斗的多口烧瓶中，搅拌升温至75℃。加入1/3的预乳化液，控制温度在73～76℃，保温至液体呈蓝光。剩余的2/3的预乳化液和过硫酸钾、碳酸氢钠水溶液分别从两个滴液漏斗中缓慢滴入，在慢速搅拌下于1h内滴完，并在此温度下反应1h。 后处理阶段 升温至86～88℃，保温至无单体回流。降温至30～40℃，调pH值为8～9，过滤出料，即得苯丙共聚乳液。 实验产物性质测定 乳液固含量的测定 在己恒重的称量瓶中，取试样(准确至)，放在105-110℃恒温干燥箱连续干燥3h时，取出称量瓶，盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温，称重。平行测定三个样品求其平均值。计算公式如下:含固量= G1一称量瓶重(g)G2一称量瓶加试样重(g)G3一称量瓶加恒温干燥后试样重(g)凝聚率和乳液聚合稳定性 乳液的聚合稳定性用凝聚率MC来表示，凝聚率山称重法获得，反应结束后，称量体系产生的凝聚物，放入烘箱烘至恒重，MC越小说明聚合过程的稳定性越好。乳液聚合结束后，用100目丝网过滤乳液，滤渣用水仔细洗涤后烘干至恒重，称其质量为W,聚合用单体及乳化剂总量为W0，计算凝聚物生成量百分比。则MC由下式计算:MC= (W/W0) × 100%乳液粘度的测定 采用涂-4杯，测试温度:25℃第三章 结果与讨论 纯丙乳液聚合共进行三种聚合工艺 单体全滴加法将所有的水、乳化剂、引发剂、助剂等全部投人三颈瓶中，搅拌、升温，将称好的单体混合后倒人滴加漏斗中，当温度升高到聚合温度时，滴加漏斗中的单体，在3h内滴定，然后恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 种子聚合法将水、乳化剂、助剂，5%单体投人三颈瓶中，搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后，再分别滴加剩余单体、引发剂3h滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 预乳化法取4/5的水、乳化剂、引发剂、助剂全部单体投人三颈瓶中，在室温下快速搅拌乳化30min，然后将1/3的预乳化液和1/5的水投人另一个三颈瓶中搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。通过比较，我们认为:方法(1)在反应后期转化率上升缓慢，方法(2)滴加时，引发剂与单体较难控制同步，方法(3)操作方便，后期反应较快，转化率都达到98%以上。 反应温度的影响 表2 反应温度的影响温度/℃ 凝胶量 乳液外观 转化率/% 离心稳定性 65-75 无 乳白蓝光 <80 稳定 75-85 无 乳白蓝光 80-90 稳定 85-95 大凝 乳白色 >95 破乳由表2可看出，当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢，形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低;反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。综合考虑，本实验分两阶段，采用不同温度聚合。前期滴加单体阶段，保持温度75-850C，使反应体系稳定；滴加完单体后再升温到85-900C进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。当反应温度升高时，乳胶粒布朗运动加剧，使乳胶粒之间进行撞击而发生聚结的速率增大，故导致乳液稳定性降低;同时，温度升高会导致乳液稳定性下降，因为非离子型乳化剂遇水时将同水分子发生缔合形成水化乳化剂分子，可使其很好的溶解在水中形成透明溶液，并在乳胶粒周围形成很厚的水化层，但在反应温度升高时，水分子热运动加剧，水和乳化剂分子间缔合力减弱，会使乳胶粒表面上的水化层减薄，当达到某一温度时，水化层大幅度减薄，使乳化剂分子在水中的溶解度减小，以至于使之从水中沉析出来，溶液浊度突然升高，这一温度就是非离子乳化剂的浊点，此时乳化剂就失去了稳定作用，导致破乳。 搅拌强度的影响 表4 搅拌速度对乳液质量的影响搅拌速度 前期 中期（升温反应期） 保温期 慢速 乳白 乳白 蓝光充足 中速 微蓝 微蓝 蓝光充足 较快速 微蓝 蓝光充足 乳白 快速 蓝光充足 微蓝 乳白在乳液聚合过程中，搅拌的一个重要的作用是把单体分散成单体珠滴，并有利于传质和传热。但搅拌强度又不宜过大，否则会使乳胶粒数目减少，乳胶粒直径增大及聚合反应速率降低，同时会使乳液产生凝胶，甚至招致破乳。因此对乳液聚合来说，应采用适度的搅拌。第四章 结论 根据多组平行实验得出预乳液制备的好坏将直接影响乳液质量和性能。制备预乳液时，应在反应器中先加入引发剂、乳化剂再加入单体。这样反应器中就先具备了乳液发生聚合的条件,防止单体间自聚,并在50OC 强力搅拌(大约350转/分)40分，制得的预乳液比较理想。温度对乳液的聚合影响也很大，如果控制不好将出现破乳或凝聚。由实验得出乳液聚合的最佳温度为82 OC-84 OC,当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢, 形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低 ；反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定 ,易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。预乳液的滴加速度对聚合也有影响，如果滴加过慢乳液可能会破乳，过快预乳液反应不完全,可能发生自聚。在不同时期玻璃棒的搅拌速度一定要控制恰当, 预乳化阶段和主反应阶段较快(大约350转/分) ，后处理阶段较慢(大约150转/分).本实验中乳化剂的用量控制在左右 ，引发剂控制在，但每次制得乳液的质量都不太理想,可见乳化剂和引发剂的用量乳液聚合影响存在.乳液中的，酸性或碱性过强，或反应温度过高会破坏乳液体系的稳定性，产生凝胶，因此应严格控制乳液的 pH值和温度。本实验中一是加人适量的NaHCO3控制乳液的 pH值。苯丙乳液在制备过程中，内部反应及其复杂，如果反应过程中控制不当或选用的工艺、配方不合适等因素均可导致凝聚现象发生,凝聚的形态有多种，如产生一些粗粒子，或者可能在整个反应器内凝成一团。可见影响乳液质量的因素是多种多样的。
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Through observing the phenomenon of reacting and utilizing determining the data which test the result , are improving the experiment constantly, try one's best to reduce the impact on performance of the result of the bad factor. The test shows : Temperature, in 82-84 degrees Centigrade, the cream is dripped in about two hours in advance, the phenomenon that the cream gets together is obvious in advance. 50 of temperature, brute force mix make one hour the quality of the cream is better in advance. The quantity of the initiator should be smaller than , the broken milk happens in the too big cream of consumption .Keywords: Propylene rare cube ester Styrene The cream getting together The cream in advance Emulsifier Initiator 第一章 绪论 建筑涂料的发展方向是无毒安全、节约资源、有利于环境保护的水性涂料和无公害低污染涂料。不断提高水性涂料的质量，开发新的品种，是巩固和发展水性建筑涂料的重要环节之一。国外对建筑物的外墙面装饰非常重视，,经常有计划地涂装建筑物外墙，有的国家高达90％。在我国，相当一部分建筑仍然采用面砖或幕墙进行装饰，而用涂料进行装饰的还不足10％。目前使用的外墙涂料品种主要为乳胶涂料和溶剂型涂料，前者大多为苯丙、纯丙薄质乳胶涂料及厚质复层涂料；后者使用较少，但随着最近推出的低毒溶剂型丙烯酸涂料的出现，使用量有所增加。因此，大力发展超耐候性及高性能外墙涂料来满足市场的需求是当务之急。 苯丙乳液是胶体分散体系，具有明显的胶体化学性质，当苯丙乳液与水泥或其他颜料混合均匀后，苯丙乳粒子向浆体内分散，被吸附在其他颜料、水泥凝胶及未水化的水泥粒子的表面上。聚合物粒子封闭了水泥凝胶及未水化水泥粒子的微孔和毛细管孔，水泥进一步水化由于聚合物粒子被吸附在水泥凝胶表面上，使水泥浆体内存在足够的水分，防止了水泥的结块现象，因此苯丙乳液水泥漆具有一定的贮存稳定性。苯丙乳液实际上是由苯乙烯和丙烯酸酯类单体共聚而成，本文从最终产品的性能比考虑，选定由苯乙烯和丙烯酸酯共聚体系，并加入少量丙烯酸作为交联剂。反应过程按自由基加成方式聚合。在施工后形成涂膜时，由于基材吸收了一定的水分和水分的蒸发，涂膜发生了物理机理干燥，分散于水相中的苯丙乳液水泥等复合物粒子就慢慢接近，以至相互接触。水的毛细管压力能够把分散的复合物粒子挤在一起，排列愈紧、压力就愈大，水分挥发愈快，复合物中的苯丙乳液树脂包围的水泥和填料同时呈在干硬的膜之中，构成一个三维空间，牢固结合密实的整体。 苯丙乳液聚合机理 乳液聚合的机理HarKins首先做了定性的描述了。他认为,当乳化剂溶于水时,若其浓度超过临界胶束浓度时，则乳化剂分子聚焦在一起形成乳化剂胶束。在乳化剂溶液中加入难溶于水的单体并进行搅拌时，单体大部分分散成液滴，部分单体则增溶于乳化剂胶束中。当水溶性的引发剂加入后，引发剂在水中生成自由基并扩散到胶束中去，并在那里引发聚合反应。 HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：第一阶段: 乳胶粒生成期从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。第二阶段：反应恒速期从胶束消失到单体液滴消失这一期间为第二阶段。此阶段由于胶束的消失，体系中不再有新的乳胶粒生成，总的乳胶粒数目保持不变。且随着聚合反应的进行，单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中，使粒子中的单体浓度不变，所以此阶段聚合速率保持不变，直至单体液滴消失，聚合速率下降，反应转入第三阶段。第三阶段：降速期从单体液滴消失至聚合反应结束为第三阶段。此阶段由于单体液滴的消失，不再有单体经水相扩散进入乳胶粒，故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维持，使聚合速率不断下降，直至乳胶粒中的单体耗尽，聚合反应也就停止。 乳液聚合工艺 生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择。如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。对同种单体来说，若所采用的生产工艺不同，则所制造的产品质量、生产效率及成本各不相同，因此具体应用中可根据对产品的性能要求和不同生产工艺的不同特点，来合理选择可行的生产工艺。 预乳化工艺 在进行连续或半连续乳液聚合中，常常采用单体的预乳化工艺。将去离子水投入预乳化罐中，加入乳化剂，搅拌、溶解，再将单体缓缓加入，在规定的时间内充分搅拌，得到稳定的单体乳状液。该工艺可使单体、乳化剂分散均匀，使以后的聚合过程中体系的稳定性提高，乳胶粒尺寸分布较均匀，共聚物组成均一。 种子乳液聚合 种子乳液聚合即先制取种子乳液，然后在种子的基础上进一步进行聚合，最终得到所需的乳液。种子乳液是在种子釜中制成的，其过程为:先向种子釜中加入水、乳化剂、水溶性引发剂和单体，再于一定温度下进行成核与聚合，生成数目足够大、粒度足够小的乳胶粒。然后，取一定量的种子乳液投入聚合釜中，还要加入去离子水、乳化剂、水溶性或油溶性引发剂及单体，以种子乳液的乳胶粒为核心，进行聚合反应，使乳胶粒不断增大。在聚合时，要严格控制乳化剂的补加速度，以免生成新的乳胶粒。采用种子乳液聚合工艺，可以克服连续乳液聚合过程中的不稳定瞬态现象，减小了聚合过程的波动。同时，用种子乳液聚合方法可以有效的控制乳胶粒直径及其分布。在单体量不变的情况下，增加种子乳液的用量，可使粒径减小；而减少种子乳液的用量，则可使粒径增大。由于种子乳液中的乳胶粒直经很小，年龄分布和粒径分布都很窄，这有利于改善乳液的流变性能。另外，采用种子乳液聚合方法可以生产出具有异形结构的乳胶粒的聚合物乳液，这将赋予聚合物乳液特殊的功能和优异的性能。 课题的意义 以上的文献综合了关于乳液聚合的机理、聚合工艺，从中我们可看出，尽管乳液聚合技术的开发始于本世纪早期，在许多聚合物的生产中己经成为主要的方法之一，每年世界上通过这种方法生产的聚合物以千万吨计，有着如此大的经济意义，如此悠久的生产发展历史工艺上也已经比较成熟，但是由于乳液聚合体系众多的影响因素，且各因素间复杂的互动效果，致使其定量的详尽的内部规律还没有完全被人们所掌握，乳液聚合的机理和动力学理论还远远落后于实践。在某种情况下提出来的数学模型，常常不能用于另一种条件和其他单体，不然就会出现很大误差。因此，对于不同的聚合体系、不同的生产操作条件都必须详细的考察各种影响因素和相互关系以求对该体系的特点进行准确的把握，以达到对生产过程和产品质量的有效控制。目前对于各种乳液共聚体系的实验性研究已多有报道，在国内也有多家生产企业，虽然各种乳液的聚合有许多相似之处，但想用类似的工艺制备出性能良好的不同乳液是不可能的。若想制备一种性能良好的乳液，就必须对它的合成工艺做具体详细的研究。苯丙乳液具有色彩丰富、美观大方、施工简便、工期短、工效高;特别具有保色性；耐污染性的优点。适用外墙涂料、彩色涂料、复层花纹涂料、内墙涂料、防水涂料等建筑装饰领域。本文对苯丙乳液的聚合机理、合成工艺、影响因素及产物的性能检测作了详细的介绍。这对于制备出高质量的苯丙乳胶涂料具有很大的科学和经济意义。第二章 苯丙乳液的合成 原料 表1 各种原料名称 级别 生产厂家 单体 苯乙烯 分析纯 沈阳试剂一厂 丙烯酸丁酯 分析纯 北京市兴京化工厂 丙烯酸 分析纯 天津市华东试剂厂 乳化剂 聚乙二醇辛基苯基醚（OP-10） 化学纯 沈阳合富化学试剂厂 十二烷基硫酸钠(SDS) 分析纯 沈阳市化玻站试剂厂 引发剂 过硫酸铵 分析纯 沈阳试剂一厂 缓冲剂 碳酸氢钠 分析纯 沈阳试剂厂 pH调节剂 氨水 分析纯 沈阳市试剂三厂 合成工艺 预乳化阶段 将十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10、24g苯乙烯、24g丙烯酸丁酯在一定量水中快速搅拌混合，使之预乳，得到预乳化液。 主反应阶段 把聚乙烯醇(PVA)、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、乳化剂OP-10与一定量的水混合溶解，装到有搅拌器、回流冷凝管、温度计和两个滴液漏斗的多口烧瓶中，搅拌升温至75℃。加入1/3的预乳化液，控制温度在73～76℃，保温至液体呈蓝光。剩余的2/3的预乳化液和过硫酸钾、碳酸氢钠水溶液分别从两个滴液漏斗中缓慢滴入，在慢速搅拌下于1h内滴完，并在此温度下反应1h。 后处理阶段 升温至86～88℃，保温至无单体回流。降温至30～40℃，调pH值为8～9，过滤出料，即得苯丙共聚乳液。 实验产物性质测定 乳液固含量的测定 在己恒重的称量瓶中，取试样(准确至)，放在105-110℃恒温干燥箱连续干燥3h时，取出称量瓶，盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温，称重。平行测定三个样品求其平均值。计算公式如下:含固量= G1一称量瓶重(g)G2一称量瓶加试样重(g)G3一称量瓶加恒温干燥后试样重(g)凝聚率和乳液聚合稳定性 乳液的聚合稳定性用凝聚率MC来表示，凝聚率山称重法获得，反应结束后，称量体系产生的凝聚物，放入烘箱烘至恒重，MC越小说明聚合过程的稳定性越好。乳液聚合结束后，用100目丝网过滤乳液，滤渣用水仔细洗涤后烘干至恒重，称其质量为W,聚合用单体及乳化剂总量为W0，计算凝聚物生成量百分比。则MC由下式计算:MC= (W/W0) × 100%乳液粘度的测定 采用涂-4杯，测试温度:25℃第三章 结果与讨论 纯丙乳液聚合共进行三种聚合工艺 单体全滴加法将所有的水、乳化剂、引发剂、助剂等全部投人三颈瓶中，搅拌、升温，将称好的单体混合后倒人滴加漏斗中，当温度升高到聚合温度时，滴加漏斗中的单体，在3h内滴定，然后恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 种子聚合法将水、乳化剂、助剂，5%单体投人三颈瓶中，搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后，再分别滴加剩余单体、引发剂3h滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。 预乳化法取4/5的水、乳化剂、引发剂、助剂全部单体投人三颈瓶中，在室温下快速搅拌乳化30min，然后将1/3的预乳化液和1/5的水投人另一个三颈瓶中搅拌，升温至聚合温度，反应一lh后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。通过比较，我们认为:方法(1)在反应后期转化率上升缓慢，方法(2)滴加时，引发剂与单体较难控制同步，方法(3)操作方便，后期反应较快，转化率都达到98%以上。 反应温度的影响 表2 反应温度的影响温度/℃ 凝胶量 乳液外观 转化率/% 离心稳定性 65-75 无 乳白蓝光 <80 稳定 75-85 无 乳白蓝光 80-90 稳定 85-95 大凝 乳白色 >95 破乳由表2可看出，当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢，形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低;反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。综合考虑，本实验分两阶段，采用不同温度聚合。前期滴加单体阶段，保持温度75-850C，使反应体系稳定；滴加完单体后再升温到85-900C进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。当反应温度升高时，乳胶粒布朗运动加剧，使乳胶粒之间进行撞击而发生聚结的速率增大，故导致乳液稳定性降低;同时，温度升高会导致乳液稳定性下降，因为非离子型乳化剂遇水时将同水分子发生缔合形成水化乳化剂分子，可使其很好的溶解在水中形成透明溶液，并在乳胶粒周围形成很厚的水化层，但在反应温度升高时，水分子热运动加剧，水和乳化剂分子间缔合力减弱，会使乳胶粒表面上的水化层减薄，当达到某一温度时，水化层大幅度减薄，使乳化剂分子在水中的溶解度减小，以至于使之从水中沉析出来，溶液浊度突然升高，这一温度就是非离子乳化剂的浊点，此时乳化剂就失去了稳定作用，导致破乳。 搅拌强度的影响 表4 搅拌速度对乳液质量的影响搅拌速度 前期 中期（升温反应期） 保温期 慢速 乳白 乳白 蓝光充足 中速 微蓝 微蓝 蓝光充足 较快速 微蓝 蓝光充足 乳白 快速 蓝光充足 微蓝 乳白在乳液聚合过程中，搅拌的一个重要的作用是把单体分散成单体珠滴，并有利于传质和传热。但搅拌强度又不宜过大，否则会使乳胶粒数目减少，乳胶粒直径增大及聚合反应速率降低，同时会使乳液产生凝胶，甚至招致破乳。因此对乳液聚合来说，应采用适度的搅拌。第四章 结论 根据多组平行实验得出预乳液制备的好坏将直接影响乳液质量和性能。制备预乳液时，应在反应器中先加入引发剂、乳化剂再加入单体。这样反应器中就先具备了乳液发生聚合的条件,防止单体间自聚,并在50OC 强力搅拌(大约350转/分)40分，制得的预乳液比较理想。温度对乳液的聚合影响也很大，如果控制不好将出现破乳或凝聚。由实验得出乳液聚合的最佳温度为82 OC-84 OC,当温度高于900C和低于700C时，聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢, 形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低 ；反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定 ,易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化，乳化效果变差。预乳液的滴加速度对聚合也有影响，如果滴加过慢乳液可能会破乳，过快预乳液反应不完全,可能发生自聚。在不同时期玻璃棒的搅拌速度一定要控制恰当, 预乳化阶段和主反应阶段较快(大约350转/分) ，后处理阶段较慢(大约150转/分).本实验中乳化剂的用量控制在左右 ，引发剂控制在，但每次制得乳液的质量都不太理想,可见乳化剂和引发剂的用量乳液聚合影响存在.乳液中的，酸性或碱性过强，或反应温度过高会破坏乳液体系的稳定性，产生凝胶，因此应严格控制乳液的 pH值和温度。本实验中一是加人适量的NaHCO3控制乳液的 pH值。苯丙乳液在制备过程中，内部反应及其复杂，如果反应过程中控制不当或选用的工艺、配方不合适等因素均可导致凝聚现象发生,凝聚的形态有多种，如产生一些粗粒子，或者可能在整个反应器内凝成一团。可见影响乳液质量的因素是多种多样的。
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控制改性聚丙烯的收缩率对聚丙烯取代传统的工程塑料具有非常重要的意义。引起聚丙烯收缩的主要原因：结晶收缩和取向收缩。聚丙烯作为高结晶聚合物，在冷却过程中会发生结晶，聚丙烯分子链结晶紧密排列，结构变得规整有序，宏观表现为较大的体积收缩。收缩率的大小与结晶度呈正相关，因此控制聚丙烯的结晶度成为控制降低聚丙烯收缩率的关键。取向也是影响聚丙烯收缩的主要原因。取向包括分子链、链段以及结晶聚合物的晶片、晶带沿特定方向的择优排列。与熔体流动方向一致的取向结构，会在一定程度上回到卷曲状态，在取向方向上制品尺寸将会因卷曲收缩而减小，这就是取向收缩。取向收缩与内应力有关，内应力越大则取向收缩越大。一般而言，取向收缩在取向方向上较为显著，取向收缩与取向程度成正比。
各种不同的无机填料，如玻璃纤维、滑石粉、碳酸钙、云母粉、硅灰石、硫酸钡、石墨、碳纤维等，被应用于聚丙烯的填充增强改性；弹性体如POE和EPDM等，聚乙烯如HDPE和LLDPE对聚丙烯进行增韧改性，改善其综合性能。填充、增韧、增强等技术是目前聚丙烯主要的改性方法，也成为了控制聚丙烯收缩率的重要方法。加入无机填料，通过无机填料的结构来抵抗聚丙烯的收缩。另一种是加入一个组分，使得两个组分的分子链相互缠绕，改变聚丙烯的结晶，达到控制聚合物收缩率的目的。
1共混改性
共混改性是指在原来的塑料体系中，利用体系之间的相容性或反应共混原理，通过各种混合方法混进一种或多种塑料或弹性体，最后形成宏观均一、微观上相分离的新型材料。用于PP共混改性的材料很多，如热塑性弹性体POE、EPDM、SBS等，以及聚乙烯HDPE和LLDPE。在聚丙烯中加入相应的塑料或弹性体，外来的分子链会不同程度地扰乱聚丙烯的结晶，降低聚丙烯的收缩率。
王爱东等 [1] 将POE与PP共混，研究了不同种类的POE对PP收缩率的影响，结果表明乙烯-辛烯共聚物比乙烯-丁烯共聚物对聚丙烯结晶度的影响更大，表现出更低的收缩率。这是由于POE的侧基链段越长，对PP的分子链的缠绕作用越强，限制PP结晶能力也越强，因此收缩率更小。
另外，宁凯军等 [2] 也研究了POE和POP（丙烯基弹性体）对滑石粉改性聚丙烯收缩率的影响。两种共混体系中，随着弹性体用量的增加，体系的收缩率都逐渐下降。在质量分数为20%的情况下，POE的改性效果优于POP，共混体系的收缩率下降到，原因可能归因于它们与PP基体之间的相容性，丙烯基弹性体POP与PP之间的相容性优于POE，所以相容性越好对PP收缩率的降低程度就越小，分散相越复杂对降低PP收缩率的贡献就越大。
罗忠富等 [3] 以滑石粉为填料，以POE和PE为改性剂，研究了改性剂用量对收缩率的影响，结果表明：LLDPE对收缩率的影响明显较HDPE大，可能归因于LLDPE对聚丙烯的结晶行为影响较大。随着POE用量的增加，PP的收缩率逐渐降低，当POE添加量为15%时，PP的收缩率降至左右。
李荣群等 [4] 在专利公布了一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法，采用低收缩的聚苯乙烯和聚丙烯合金化制备出了低收缩改性聚丙烯，但是由于PP与PS的结构差异很大，相容性较低，易出现分层，导致产品的稳定性差，同时因为PS与PP的耐候性均较差，所以耐候性较低。
2填充改性
用于PP填充改性的无机粉体主要有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅灰石等。无机粉体不仅降低了成本，更加提升了材料的综合性能，如硬度、强度、热变形温度等，而对PP收缩率的影响也较为明显，其影响主要有三个方面：一是无机填料本身不收缩，它的加入从整体上降低了PP的成型收缩率；二是填料的加入降低了PP的结晶度，从而降低了收缩率；三是微细无机填料的加入，起到一种成核剂的作用，改变了聚丙烯的形态，防止了较大球晶的形成。
马旭辉等 [5] 研究了不同形状的无机填料对PP收缩率的影响因素，研究表明，矿粉能很好地限制复合材料的收缩，片状滑石粉和针状硅灰石对PP收缩率的限制作用比粒状碳酸钙更明显，单一矿物的粒径越小，复合材料的收缩率就越小。复合材料的收缩率随着矿物填料的填充量的增加而减小。当滑石粉的质量分数为30％时，收缩率为％。
杨俪辰 [6] 也研究了无机刚性粒子对改性聚丙烯收缩率的影响，不同的填料对改性PP的收缩率的影响不同，这主要是由于不同填料的结构不同而造成的差异。滑石粉和云母粉均为片状结构，在成型过程中，分子链会随着滑石粉和云母粉的片状层呈一定取向排列，片状结构限制了取向收缩，硅灰石属于针状结构，在成型过程中取向排列程度比较小，所以对收缩率的影响程度要小于滑石粉，而碳酸钙属于粒状结构，在成型过程中分子链也不会发生取向，因此对收缩率的影响也相对要小。
周春怀等 [7] 为提高材料刚性和降低收缩率，采用无机填料增强的方法，先用活化超细重质碳酸钙和滑石粉复合增强的方法，结论如下：单独用20%滑石粉和碳酸钙时，材料的收缩率分别是和，而当用10%滑石粉和10%碳酸钙复合填充时，收缩率降到，这主要是由于无机填料之间的协同效应。
刘朝富等 [8] 在研究滑石粉对聚丙烯/滑石粉复合材料收缩率的影响时，发现随着滑石粉用量的增加，材料的收缩率逐渐降低；在相同条件下，滑石粉的粒度越小，材料的收缩率越低。将两种不同粒度的滑石粉复配得出如下结论：在总添加量为，两种滑石粉之间的比例为1:2时，材料的收缩率最低，达到。当为单一的粗粒子或细粒子时, 粒子间堆砌出现较大的缝隙, 形成所谓的“空洞效应”，堆积密度变小；粗粒子形成更大的空穴，材料在成型时收缩率较大。而当粗细两种粒子复配时, 粗粒子间的缝隙由细粒子来填补，形成所谓的“二次填充效应”，填料的密实度变大，整体收缩率降低。
张新亚等 [9] 在聚丙烯基体中引入粉状聚乙烯和无机填料滑石粉复配，同时侧喂加入钙盐晶须，粉状聚乙烯明显改善了无机填料在体系中的分散能力，进而提高了聚丙烯复合材料的流动性；采用粒径较小的填料改善了材料冲击韧性不足的缺点。通过侧喂料的方式加入钙盐晶须保持了原有的长径比特性，充分发挥了钙盐晶须降低收缩率的能力。
3增强改性
玻璃纤维对聚丙烯改性料成型收缩率的影响最大。当玻璃纤维的含量达到30%时以上时，其聚丙烯改性料的成型收缩率从下降至，而且表面处理过的玻纤对成型收缩率影响大于未进行处理的玻纤。玻纤的加入一方面破坏了聚丙烯的结晶度，从而影响收缩率，更重要的是玻璃纤维限制了聚丙烯的结晶收缩。
陈延安等 [10] 在研究 汽车 保险杠专用料时采用短切扁平玻璃纤维替代了部分超细滑石粉，不仅显著提高了聚丙烯复合材料的刚性，同时显著降低了材料的收缩率和后收缩率。而且由于扁平玻璃纤维的截面呈现扁平状，纤维整体呈现类似滑石粉的片状结构，因此流动性远高于通常的圆形截面玻璃纤维，制件表面没有浮纤，而且注塑过程中在制件内部的分布趋向于各向同性，也不会出现一般玻纤出现的翘曲现象。
展望
低收缩改性聚丙烯由于其优异的性能，逐渐被应用于现代工业。通过选择合适的原料，增韧、填充、增强等改性方法，不同低收缩率的改性聚丙烯实现了可控制备。为了将低收缩改性聚丙烯应用于更多的领域，对改性聚丙烯有了高光、高流动性、高硬度、抗静电、高耐热、高抗冲等特殊要求，这也将继续成为技术工作者今后的研发方向。
参考文献
[1] 王爱东, 杨霄云, 肖鹏, 等. 回收聚丙烯/滑石粉/POE复合材料收缩率研究[J]. 合成材料老化与应用, 2014 (4): 5-8.
[2] 宁凯军, 阳范文, 肖鹏, 等. 聚丙烯/弹性体/滑石粉三元共混体系的尺寸收缩与性能研究[J]. 工程塑料应用, 2011, 39(7): 8-11.
[3] 罗忠富, 周英辉, 黄达. 改性聚丙烯材料收缩率的研究[J]. 塑料工业, 2009, 37(A02): 42-44.
[4] 李荣群, 任东方, 安峰, 等. 一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法[P], 中国, CN102250413, 2011-11-23.
[5] 马旭辉, 邱能兴, 韩静. 矿物填充聚丙烯复合材料收缩率影响因素的研究[J]. 塑料工业, 2013, 41(12): 69-71.
[6] 杨俪辰. 汽车 用改性聚丙烯收缩率的影响因素探讨[J]. 价值工程, 2014, 33(18): 289-290.
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[8] 刘朝福, 李静. 滑石粉对聚丙烯/滑石粉复合材料收缩率的影响[J]. 塑料 科技 , 2014, 42(8): 80-82.
[9] 张新亚, 张鹰, 张祥福, 等. 一种高流动、高韧性、低收缩率填充改性聚丙烯材料[P]. 中国, CN101759934A, 2010-06-30.
[10] 陈延安, 李国明, 程文超, 等. 一种低收缩率 汽车 保险杠专用聚丙烯复合物及其制备方法[P]. 中国, CN102911431A, 2013-02-06.
聚丙烯，英文名称PP，是塑料行业通用的一种原材料，其具有高耐热性、高挠曲性等特点，但实际应用中，其耐老化性能较差，阻燃性低，低温环境下容易发脆，因此其使用范围受到多种限制，而对PP产品进行化学或者物理改性，能够有效增强其性能优势，拓展其应用范围。首先我们简单的了解一下PP改性有哪些方法。目前PP改性的方法主要有填充、共聚、共混、交联这四种。 填充改性是最简便的改性方法，就是在PP树脂中加入碳酸钙、滑石、云母粉等材料，可以增强PP材料的耐热性，耐高温蠕变性，刚度等等，在填充改性工艺中，要注意填料在PP基体中的分布均匀，而填料硅灰石其在PP材料分布最为理想。 共聚改性主要是在催化剂的作用下，运用丙烯与其它烯烃单体共聚合而得到的产物，其可以大大提高PP材料的低温韧性，冲击性、加工流动性，例如用丙烯和乙烯共聚后，其结晶度大幅降低，可耐零-30℃的低温。 共混改性是将PP材料与其它塑料、橡胶、热塑性弹提共混，从而提高低温冲击性、透明度、韧性等性能，常用的PP共混材料有PE、EPR、EPDM等，将PP材料与EPDM等类单体共混，弹体颗粒可以有吸收冲击力量，使PP材料的脆性断裂变为延性断裂，大大提升PP材料的抗冲击性能。 交联改性又分为辐射交联改性和化学交联改性，辐射交联改性就是基于高能射线下发生的交联反应，化学交联改性是以过氧化物作为引发剂，再加入一定的助胶剂发生的交联反应，这两种交联反应都可以大幅提升PP材料的力学性能。 在经过改性的PP，可以应用于多个领域 其一：家电领域，经过共聚、共混改性后，PP抗冲击性能大幅提升，可以用于洗衣机、冰箱、空调等多数家电中，目前洗衣机、电冰箱中大部分部件都是都是PP材料。 其二：汽车领域，经过共混改性后，PP的透明度、冲击性、韧性都会提高，因此在汽车中的应用也会更加广泛，例如汽车的保险杠和仪表盘等等。