Поливинилацетатная эмульсия (ПВА), широко известные как белые латексы, широко используются в качестве основного полимерного клея благодаря своей способности к непосредственному модифицированию различными добавками, превосходной механической прочности и устойчивости к дефектам клея. Кроме того, их экологичность как клея на водной основе делает их особенно привлекательными. Однако из-за различий в процессах синтеза белые латексы имеют и некоторые недостатки, такие как ограниченная водо- и термостойкость, как правило, высокая вязкость и высокое содержание твердых веществ, что увеличивает их стоимость.
1. Влияние поливинилового спирта на вязкость эмульсии
Эксперименты проводились с использованием полностью алкоголизированного ПВА1799 и частично алкоголизированного ПВА1788. Вязкость эмульсии, приготовленной с ПВА1788, составила 3,8 Па·с, тогда как вязкость эмульсии, приготовленной с ПВА1799, составила 3,0 Па·с. Это обусловлено, главным образом, эффектом прививки третичных атомов водорода -CH(OCOCH3)- в ПВА1788. Кроме того, различные методы производства поливинилового спирта приводят к разному распределению остаточных ацетатных групп в молекуле, что приводит к разной вязкости получаемых поливинилацетатных эмульсий. Для данного эксперимента был выбран ПВА1788.
2. Влияние инициатора на вязкость эмульсии и содержание твердых веществ
Как правило, при определённой температуре полимеризации, если начать с очень малого количества инициатора, вязкость и содержание твёрдых частиц увеличиваются по мере добавления инициатора. Пик вязкости достигается при 4,2 Па·с, когда содержание инициатора составляет 0,6% от общего содержания мономера, что приводит к содержанию твёрдых частиц 36%. При дальнейшем добавлении инициатора эмульсия становится менее вязкой, но содержание твёрдых частиц остаётся примерно тем же. В процессе эмульсионной полимеризации pH среды напрямую влияет на скорость разложения инициатора. Необходимо, чтобы pH системы эмульсионной полимеризации был около 6. В связи с присутствием небольшого количества Мономер винилового эфира уксусной кислоты и сульфатных групп, образующихся при разложении инициатора, pH системы снижается до 4–5. Поэтому для регулирования pH используется соответствующее количество бикарбоната натрия.
3. Влияние количества эмульгатора на вязкость эмульсии
При неизменных прочих условиях дозировка эмульгатора варьировалась. Результаты представлены на рисунке 1. Недостаточное количество эмульгатора приводит к снижению стабильности эмульсии и лёгкой деэмульгации. Вязкость эмульсии увеличивается с увеличением дозировки эмульгатора, достигая максимальной вязкости при содержании 0,15% от общего содержания мономеров. При превышении оптимальной дозировки эмульгатора количество частиц эмульсии увеличивается, их размер уменьшается, а вязкость снижается.
4. Влияние температуры реакции на вязкость эмульсии и содержание твердых веществ
Эксперименты показывают, что при сохранении неизменными соотношения реагентов, способа добавления и перемешивания изменение температуры реакции действительно влияет на густоту поливинилацетатной эмульсии и содержание в ней твёрдых частиц. Результаты представлены в таблице 2. Это объясняется эндотермичностью полимеризации, поэтому более высокие температуры способствуют её протеканию. Однако, когда температура реакции достигает 80°C, что превышает температуру кипения мономера винилацетата (72°C), увеличивается дефлегмация и расходуется энергия. Низкие температуры также замедляют реакцию, что приводит к неполному её протеканию и низкой вязкости эмульсии.
5. Влияние чистоты мономера на вязкость эмульсии и содержание твердых веществ
В связи с требованиями к хранению и транспортировке, перед отправкой в винилацетат часто добавляют ингибиторы полимеризации для поддержания его стабильности. Для облегчения полимеризации винилацетат перед экспериментом перегоняли. Результаты представлены в таблице 3. Из таблицы 3 видно, что свойства винилацетата напрямую влияют на вязкость эмульсии и содержание твердых веществ. Перегонка мономера значительно увеличивает вязкость поливинилацетата.
6. Выводы
Веб-сайт: www.elephchem.com
Вотсап: (+)86 13851435272
Электронная почта: admin@elephchem.com
Поддерживается сеть IPv6
