Полиакриловые дисперсии для адгезивных и плёнкообразующих композиций, получение, свойства и применение

• Автор: Клюжин, Евгений Сидорович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 243 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1Л Основные механизмы образования частиц при эмульсионной

полимеризации

1.2 Эмульсионная полимеризация акриловых мономеров

1.3 Особенности суспензионной полимеризации акриловых мономеров

1.3 Л Формирование структурно-механического фактора устойчивости по 41 Ребиндеру

Глава 2. Объекты и методы исследования

2Л Исходные вещества

2.2 Методы исследования

Глава 3. Результаты и их обсуждения
3.1 Эмульсионная сополимеризация акриловых мономеров в 97 концентрированных эмульсиях
3.1.1 Реологические свойства полиакриловых дисперсий
3.1.2 Получение тонких пленочных покрытий на поверхности твердого 133 носителя
3.1.3 Физико-механические свойства клеевых композиций
3.2 Суспензионная полимеризация
3.2.1 Влияние природы полимерных ПАВ на дисперсный состав 144 полиакриловых дисперсий
3.2.2 Влияние природы полимерного стабилизатора на межфазное 166 натяжение на границе водный раствор ПАВ/мономер и реологические свойства межфазных адсорбционных слоев

3.3 Практическая реализация результатов исследования
3.3.1 Водорастворимые и водонабухающие акриловые (со)полимеры
3.3.2 Суспензионные акриловые (со)полимеры
3.3.3 Воднодисперсионные акриловые сополимеры
Выводы
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Гетерофазная (эмульсионная и суспензионная) полимеризация является одним из ведущих способов производства полимерных материалов. Это связано с тем, что данный метод синтеза позволяет получать полимеры с характеристиками, трудно достигаемыми при использовании других способов полимеризации. Полиакриловые латексы занимают одно из первых мест по возможным областям применения, что требует непрерывного совершенствования, обновления и расширения их ассортимента.
Для решения этих актуальных задач необходимо в первую очередь обеспечить устойчивость латексов к различным видам воздействий, высокую концентрацию полимера, низкое содержание остаточного мономера в нем и оптимальные реологические свойства дисперсий на всех стадиях их синтеза и применения.
В промышленности полиакриловые латексы обычно получают с содержанием полимера 45-50% масс. Повысить производительность производства, снизить энергозатраты и себестоимость продукции возможно путем значительного повышения содержания полимера в латексе до 75% масс.
Одной из основных проблем синтеза высококонцентрированных латексов является возрастание вязкости реакционной системы и снижение ее устойчивости из-за повышенной склонности к агломерации частиц при полимеризации. В результате образуется коагулюм, оседающий на стенках реактора и перемешивающем устройстве, который снижает качество дисперсии и вызывает трудности при ее переработке. Поэтому повышение агрегативной устойчивости полимерных частиц дисперсии является актуальной задачей, которую можно решить за счет регулирования числа частиц и выбора эмульгирующей системы.
В литературе мало освещены сведения о зависимости между условиями получения латексов с высоким содержанием полимера, их коллоидными и
технологическими свойствами, так как они относятся к разделу «ноу-хау».

системах с увеличением концентрации ПМАК необратимое слипание, приводящее к агломерации всей полимерно-мономерной массы, происходит при все более высоких степенях полимеризации. В достаточно стабильной системе (0,5 ПМАК) наблюдается визуально трудно устанавливаемый период частичного слипания частиц, не завершающийся сплошной агломерацией.
Эффективность полимерного стабилизатора определяется не только его концентрацией, но также конформационным состоянием его макромолекул в водном растворе [106, 151, 152]. Таким образом, стабилизирующее действие полимерного диспергатора зависит от факторов, определяющих подвижность его макромолекул в водном растворе и толщину создаваемого им адсорбционного слоя.
При исследовании суспензионной полимеризации стирола в присутствии полиметакриловой кислоты [143, 158] обнаружено, что
увеличение молекулярного веса полимерного диспергатора приводит к росту величины удельной поверхности образовавшихся полимерных гранул, что свидетельствует об увеличении его стабилизирующих свойств. Это факт авторы [159] связывают с большей эффективной гибкостью полимерной цепи и большей толщиной защитного адсорбционного слоя при высших молекулярных весах.
Аналогичные результаты получены авторами [160-162, 177, 178], изучавшими влияние молекулярного веса поливинилового спирта на стабильность реакционной системы в процессе суспензионной полимеризации стирола. Обнаружено, что поливиниловый спирт с молекулярной массой более 40000 обеспечивает лучший стабилизирующий эффект.
Регулирование стабилизирующих свойств полимерного диспергатора также осуществляют изменением соотношения липофильных и липофобных звеньев в составе его макромолекул. Например, авторы [160, 161], изучавшие суспензионную полимеризацию стирола, показали, что стабилизирующее
действие поливинилацетата со степенью гидролиза 88% сильнее, чем со