水溶性丙烯酸酯共聚物的合成制备、结构与压敏性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

本课题旨在设计并合成可水溶性的丙烯酸酯及其共聚物，比较溶液聚合和乳液聚合方法获得共聚物在分子结构、分子量大小及其分布等方面的差异；研究由共聚物制备压敏胶的工艺路线和方法，并研究共聚物结构与压敏性能之间的关系。通过改变主要单体配比，乳化剂和链转移剂用量，设置多组实验，得到合成出性能较好的水溶性丙烯酸酯压敏胶的最佳工艺条件。

水性丙烯酸压敏胶由于安全环保、价格便宜、使用方便、耐光耐老化性优和耐候耐水性好等优点而得到迅速的发展，广泛应用于包装胶带、压敏标签、医用材料和汽车电子产品等各个方面^[26]。随着人们环保意识的增强，可持续发展显得越来越重要，因此溶剂型丙烯酸酯压敏胶将会被水性丙烯酸酯压敏胶取代。国内丙烯酸酯压敏胶的发展也非常迅速，但是与国外环保型高性能的压敏胶相比，还存在很大的差距。一方面，国内的丙烯酸酯压敏胶仍处在转型阶段，溶剂型的丙烯酸酯压敏胶仍然占据了很大部分市场份额；另一方面，国内虽然有一部分水性丙烯酸酯压敏胶的产品，但由于固含量较低，储存稳定性较差等缺点，未能得到迅速发展。

当今社会，可持续发展作为一种发展思路,已日益渗透到人类社会的生产生活中,成为决定各行业发展的重要依据。废纸回用不但有利于改善环境,而且有巨大的经济效益,是造纸行业实践可持续发展的一种重要途径。但随着废纸利用率不断提高,也带来日益严重的“胶粘物质”问题,严重危害造纸生产过程和产品质量。因此消除“胶粘物质”问题、促进废纸回用,是一个意义深远的课题。常规压敏胶粘制品是“胶粘物质”的一个重要来源,不符合当今废纸大量回用的要求,因此开发不影响废纸回用过程的“环境友好”型压敏胶粘剂非常必要。而水溶性压敏胶粘剂就是符合这一要求的“环境友好”型产品。

2. 研究的基本内容与方案

本实验采用乳液聚合方法合成水溶性丙烯酸酯压敏胶。乳液聚合是在用水或其它液体作介质的乳液中,按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒,并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。乳液聚合是生产聚合物的四种实施方法之一,该聚合方法可以使得聚合速率和产品分子量同时很高,是目前聚合物制备中重要的工业方法。

乳液聚合有多种工艺可供选择,如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺及核壳乳液聚合工艺等。采用不同的工艺,所得产品的质量、生产效率及成本也各不相同,因此可根据产品的性能要求,结合各种工艺的不同特点,来选择恰当的聚合工艺。 本课题将采用连续乳液聚合工艺，用该工艺合成的压敏胶乳液颗粒较均匀，固含量较高，反应温度易控制，产品质量较稳定。

合成过程中各组分按照水和单体（60:40的相比）、引发剂（单体量0.8%）、乳化剂（阴:非=1:2，体系量3%）、与链转移剂（单体量0.25%）的量添加。体系总量控制在100g。为了节省原料，避免不必要的浪费，实际用量减少了1／3。故单体总量为26,67 g，水的用量为40g,引发剂为0.21g,乳化剂为2.00g,链转移剂为0.04g。在装有聚四氟乙烯搅拌棒、温度计和回流冷凝管的250ml三口烧瓶中,依次加入乳化剂和35ml水,然后开启电动搅拌和冷凝水，先开启加热器加热至温度75^oc,充分乳化0.5h后，再在40min内滴加1／4的单体混合液，缓慢滴入1／4的引发剂。升温至85 ^oc，在3.5h滴完余下单体与引发剂。引发剂加完后，滴入链转移剂，保温反应1.5h，自然降温至50 ^oc左右，加人适量10%氨水调节乳液 ph 至7~9,反应结束,得到乳白色压敏胶乳液。

3. 研究计划与安排

2016年3月7日——3月12日：完成开题报告；

2016年3月13日——5月23日：实验工作；

2016年5月23日——5月29日：撰写毕业论文；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] [1] 赖婉婷. 耐高温水性丙烯酸酯压敏胶的制备[d].华南理工大学,2011.

[2] [2]张军营.丙烯酸酯胶粘剂[m]. 北京: 化学工业出版社, 2005.

[3] 吕文志. 水溶性丙烯酸酯压敏胶粘剂的研制[d].南京林业大学,2004.