Page 28 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

2 结果与讨论 使得分子中含有的丙烯酸结构单元增多，电离生成的—
2.1 合成条件对聚合物特性黏数的影响 COO—增多，分子线团在溶液中膨胀，体积增大，从
2.1.1 单体 B 对聚合物特性黏数的影响 而使得聚合物溶液黏度增加。
有研究表明，仅用 AA/AM 进行反相微乳液聚合 2.2 黏均分子量的计算
时，在反应时间为 5 h，反应温度为 40℃时，最佳反 一点法测得的结果见表 6。
应条件见表 3。 表 6 流体流经时间
1 2 3 平均值
表 3 最佳反应条件
t0 94.41′ 94.88′ 95.00′ 94.64′
油水比 乳化剂用量 引发剂用量 水相单体浓度 t 125.62′ 125.81′ 125.75′ 125.73′
3:10 5％ 0.15％ 40％
η r =t/t 0 =125.73/94.64=1.328 5
注 ：乳化剂用量为乳化剂的质量占油相的质量比 ；引发剂用量
为（NH 4 ) 2 S 2 O 8 的质量占水相单体（AA 和 AM 的质量之和）的质量比； η sp =η r -11.3285-1=0.328 5
水相单体浓度为水相溶液浓度。 2(η sp -1nη r ）
共聚物的特性黏度为 ：[η]= C 596.319
本实验为在此基础上添加一种功能单体 B 以制成 mL/g
具有梳形结构的聚合物，其加量对产物的黏度影响对 共聚物的分子量为 ： M=802[η] 1.25 =2.363×10 6
比见表 4。
2.3 合成共聚物的结构表征
表 4 单体 B 对聚合物特性黏数的影响
2.3.1 单体 B 红外光谱
单体 B 用量 1.7％ 1.8％ 2％ 3％
聚合物溶液黏度（C P ） 83.7 放置凝胶 放置凝胶 反应凝胶破乳 图 1 是单体 B 的红外光谱图。图中 3 341.10 cm -1
注 ：单体 B 的量为占 AA 和 AM 的摩尔百分数，AA:AM=1:4， 处为羧酸 O—H 伸缩振动吸收峰，2 927.78 cm -1 处为
聚合物溶液浓度为 10 000 mg/L。
烯烃中 =C—H 伸缩振动吸收峰，2 852.04 cm -1 处
从表 4 中可以看出，单体 B 对反应体系的稳定性 为—CH 2 不对称伸缩振动吸收峰，1 560.67 cm -1 处
有一定影响，浓度越大，越不稳定，容易凝胶破乳。 为 C=C 伸缩吸收峰，1 423.79 cm -1 处为 C—H 面内
其原因在于 ：单体 B 使合成的聚合物分子上连接有较 弯曲振动吸收峰 [16~18] ，指纹区域的 697.2 cm -1 处为
长的支链—CH 2 O(CH 2 ) 9 COONa，其中—CH 2 —为亲油 (n ≥ 4) 面内摇摆振动吸收峰。几组数据证明了单体
基。本实验要制取的是 W/O 型聚合物，单体 B 的量
B(10- 丙烯氧基癸酸钠 ) 为氯丙烯和 10- 羟基癸酸的
达到一定浓度后继续加量，根据相似相容原理，长支 共聚物。
链上亲油基—CH 2 —会与溶液中的油相结合从而导致
溶液破乳。
2.1.2 丙烯酸对聚合物特性黏数的影响
保 持其 他 条 件不 变 的情 况 下， 即引 发 剂 加量 为
0.15％ ( 氧化剂 : 还原剂 =2:1( 质量比 ))，单体总浓度
为 40％。改变 AA 的用量，反应温度为 40℃条件下，
反应 5 h，得到产物特性黏数与 AA 的用量关系如表 5
所示。
表 5 丙烯酸对聚合物特性黏数的影响
AA 用量 15％ 20％
聚合物溶液黏度（C P ） 21.2 83.7
AA 用量 15％ 20％
注 ：聚合物溶液浓度为 10 000 mg/L，表中为 AA 占 AA 和 AM 图 1 单体 B 的红外光谱
的摩尔分数。
2.3.2 共聚物红外光谱
从表 5 中可以看出，随着丙烯酸的量增加，聚合 图 2 是共聚物的红外光谱图。图 2 中 3 422.7~3
物的特性黏数增大。其原因在于 ：聚合物分子中含有 186.8 cm -1 处为 —NH 2 对称 和 反对 称伸 缩振 动吸
部分丙烯酸结构单元和带有较长的末端为羧钠基团的 收 峰，2 928.2 cm 处为—CH 2 不对称伸缩振动吸收峰，
-1
支链，在水溶液中电离都可形成—COO—，同种电荷 2 851.8 cm 处为—CH 2 对称伸缩吸收峰，1 665.7 cm -1
-1
相互排斥，故各支链间相互排斥 [11~15] 。AA 的量增加 处 为固 态 酰 胺 C=O 伸 缩振 动 吸 收峰，1 619.9cm -1

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