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氧化还原引发AA/AM/AMPS超浓反相乳液聚合及乳液稳定性的研究

2012-05-05张慧婷马立彬喻发全

化学与生物工程 2012年1期

张慧婷,马立彬,喻发全

(武汉工程大学化工与制药学院 绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430073)

超浓乳液是一种分散相体积分数高达74%以上,甚至达到99%的特殊的胶冻状或泡沫状的乳液[1,2]。一般分为油包水(W/O)和水包油(O/W)两种,前者的连续相为油相、分散相为水相,后者反之。超浓乳液在化妆品、药物释放剂、降滤失水剂等方面有着广泛的用途[3,4]。

在超浓乳液聚合的研究早期,一般都是用热分解引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)或者过氧化苯甲酰(BPO)在加热条件下(50~60 ℃)引发聚合[5~9],但加热会使超浓乳液不稳定,有些体系中超浓乳液甚至完全破乳。采取氧化还原引发剂可以有效地解决这一问题。Ruckenstein等[10]首次报道了氢过氧化枯烯-硫酸亚铁/重亚硫酸钠(FeSO4/SMBS)水溶性氧化还原引发剂引发丙烯腈(AN)/偏二氯乙烯(VDC)超浓乳液聚合,聚合反应在较低温度下完成,大大降低了反应温度。张洪涛等[11,12]将水溶性的过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(SHS)用于聚氨酯预聚体/甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯(PU/MMA-BA)的复合超浓乳液共聚中。

丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AA/AM/AMPS)共聚物可用于高吸湿吸水材料[13,14]等。陈荣华等[4]采用超浓乳液共聚合AA/AM/AMPS,得到的乳液可直接用作降滤失水剂,无三废产生,是典型的绿色过程,但由于采用的是单一引发剂,引发聚合温度较高,反应时间较长。作者采用水溶性氧化还原引发体系在30 ℃引发AA/AM/AMPS共聚合,缩短了反应时间。在前期工作的基础上[15],考察了引发剂用量(以单体物质的量计,下同)及反应时间对单体转化率的影响,分别用离心、加热等方式研究了超浓反相聚合物乳液的稳定性。……

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