提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法，其特征在于采用以下工艺：（1）在水中加入质量比为9:1的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、非离子表面活性剂AEO

【技术实现步骤摘要】
提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法，属于纺织印染


技术介绍

[0002]有机颜料颜色鲜艳，色谱齐全，应用方便，被广泛应用于纺织品印染加工中。但是，颜料对织物无亲和力，须靠黏合剂的包覆才能实现有效固着。黏合剂通常由不同性质的单体通过乳液聚合而得。根据单体均聚物的玻璃化温度高低可将其分为软单体及硬单体，不同种类的单体可以赋予共聚物不同的性质。软单体可以提高共聚物树脂的延伸性及柔韧性，而硬单体则可以提高树脂的硬度以及拉伸强度。在制备黏合剂时，苯乙烯是常用硬单体，丙烯酸丁酯则是常用的软单体，二者配合进行使用。
[0003]单体具有一定疏水性，在水中无法直接混合，其乳化是一个非自发过程，需在表面活性剂的作用下才能完成。表面活性剂可以在单体及水相间形成一定强度的界面膜，抑制液滴碰撞聚集，从而提高乳液稳定性。非离子表面活性剂在水中不电离，受 pH 变化和电解质的影响小，与其他助剂相容性好，是乳液聚合中常用的表面活性物质。
[0004].蛋白质分子中同时含有亲、疏水氨基酸，具备一定亲疏平衡特征和表面活性，也可被用作乳化剂。纤维素酶是纺织行业常用蛋白类物质，结构中具有分隔的独立疏水和亲水区域，表现出独特的胶体特性，可在疏水物质表面提供空间阻隔和电荷屏蔽效应，因而能够产生一定的分散、乳化作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法，在利用非离子表面活性剂 AEO
‑
9 乳化苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体时加入一定量纤维素酶，可增强 AEO
‑
9 的乳化能力并提高混合单体在聚合时的转化率。
[0006]本专利技术包括以下工艺：（1）在水中加入质量比为 9:1 的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、非离子表面活性剂 AEO
‑
9以及纤维素酶，其中混合单体在水中质量占比为 10%，AEO
‑
9 占总单体质量比为 10%，纤维素酶占总单体质量比为 1.25
‰
，超声使其混合均匀；（2）加入占总单体质量比为 2%的过硫酸铵，将温度升至 75℃，在持续搅拌的条件下保温5h 完成聚合反应。
[0007]在水中加入质量比为 9:1 的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体，苯乙烯和丙烯酸丁酯分别作为硬单体和软体，通过按照一定比例复配以改善共聚物的性能。加入的 AEO
‑
9 为市售的常规非离子表面活性剂，基本结构为脂肪醇聚氧乙烯醚，是一种亲水性乳化剂，可将苯乙烯和丙烯酸丁酯乳化成为 O/W 型乳液，其用量为混合单体总质量的 10%。随后，加入占总单体质量比为 1.25
‰
的纤维素酶，以进一步增强乳化和后续聚合效果。纤维素酶是纺织印染行业的常用物质，广泛用于纤维素织物的改性加工。纤维素酶分子结构中具有相对独立的疏水性和亲水性区域，表现出一定分散乳化性质。从结构上看，AEO
‑
9 分子量小，可
与单体液滴发生快速吸附，但结合力相对较弱；与之相反，纤维素酶具有较大的分子量，结合力较强。因此，二者协同使用时可进一步提升 AEO
‑
9 对苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体的乳化效果。单体油滴在水中的分布状态改善，将导致单体具有更高的聚合转化率。最后，加入占总单体质量比为 2%的过硫酸铵，过硫酸铵是一种热引发剂，将温度升至 75℃在持续搅拌的条件下保温 5h 完成单体的乳液聚合反应。
实施方式
[0008]下面通过实施例和对比例进一步说明本专利技术。
[0009] 实施例 1（1）在水中加入质量比为 9:1 的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、非离子表面活性剂 AEO
‑
9以及纤维素酶，其中混合单体在水中质量占比为 10%，AEO
‑
9 占总单体质量比为 10%，纤维素酶占总单体质量比为 1.25
‰
，超声使其混合均匀；（2）加入占总单体质量比为 2%的过硫酸铵，将温度升至 75℃，在持续搅拌的条件下保温5h 完成聚合反应。
[0010] 对比例 1（1）在水中加入质量比为 9:1 的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、非离子表面活性剂 AEO
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9，其中混合单体在水中质量占比为 10%，AEO
‑
9 占总单体质量比为 10%，超声使其混合均匀；（2）加入占总单体质量比为 2%的过硫酸铵，将温度升至 75℃，在持续搅拌的条件下保温5h 完成聚合反应。
[0011] 对比例 2（1）在水中加入质量比为 9:1 的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、纤维素酶，其中混合单体在水中质量占比为 10%，纤维素酶占总单体质量比为 1.25
‰
，超声使其混合均匀；（2）加入占总单体质量比为 2%的过硫酸铵，将温度升至 75℃，在持续搅拌的条件下保温5h 完成聚合反应。
[0012] 利用紫外可见分光光度计测定实施例和对比例所得乳液 500nm 处的吸光度值，该数值越大表明乳化效果越好。经测定，实施例 1 所得乳液吸光度值为 0.825，对比例 1 所得乳液吸光度值为 0.702，对比例 2 所得乳液吸光度值为 0.031。因此，可以看出，实施例 1 所得混合单体乳液的乳化性能更为优良。另外，测定了各乳液经聚合之后的单体转化率，实施例1 所得转化率为 73.9%，对比例 1 所得转化率为 59.6%，对比例 2 所得转化率为 2.7%。因此，由单体转化率结果可知，实施例所得混合单体的聚合转化率最高，单体的利用率也就最高。综上所述，在利用非离子表面活性剂 AEO
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9 乳化苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体时，加入一定量纤维素酶可以增强其乳化性能，并进一步提高单体在聚合时的转化率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种提高苯乙烯/丙烯酸丁酯混合单体乳化和聚合性能的方法，其特征在于采用以下工艺：（1）在水中加入质量比为9:1的苯乙烯和丙烯酸丁酯混合单体、非离子表面活性剂AEO
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9以及纤维素酶，其中混合单体在水中质量占比为10%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝龙云，鹿旺，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：