新型纯丙乳液的制备及表征的任务书.docx

新型纯丙乳液的制备及表征的任务书
【任务书】
一、任务要求
本任务要求掌握新型纯丙乳液的制备方法和表征技术。
二、背景介绍
纯丙乳液是一种优良的水性分散体系，具有优异的耐水性、耐候性和化学稳定性，广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品印染等领域。传统的纯丙乳液制备方法大多使用石化原料，不仅成本高昂，而且对环境污染比较严重。因此，发展非石化纯丙乳液制备技术，尤其是从可再生资源中获取原料的新型制备方法和表征技术成为研究热点。
三、任务内容
1.熟悉纯丙乳液的制备方法和分类，掌握纯丙乳液的基本性质和应用特点；
2.学习常用的分离法、结构表征和性质测试技术，如气相色谱-质谱联用（GC-MS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）等，并了解其原理和应用范围；
3.系统总结可再生资源纯丙乳液的制备方法和表征技术，深入研究其中的机理和优缺点，特别是着重探究新型有机酸碱共溶法和界面活性剂法等环保型制备技术的原理和应用情况；
4.根据实验室设备和条件，选择适合的可再生资源作为原料，尝试开展新型有机酸碱共溶法或界面活性剂法制备纯丙乳液的实验，并记录所用仪器、试剂、样品信息和实验过程等；
5.将所制备的纯丙乳液样品进行性质测试和结构表征，比较其与传统纯丙乳液的差异，如固含量、颜色、粘度、颗粒大小分布、分子结构、形态等，数据分析和结果解释要精细准确；
6.根据实验结果，分析新型纯丙乳液的可行性和潜在应用价值，撰写实验报告。
四、参考文献
1.陈玟，张立志，王家祥.无机颗粒填料改性聚合物乳液基本性质的研究[J].物理化学学报，1990，6（2）：156-162.
2.王志刚，张竞文，汪世春等.基于羟甲基纤维素的天然聚合物乳液界面活性剂法制备[J].纺织学报，2020，41（3）：46-52.
3.肖扬，崔海燕.摩擦-弹性效应对橡胶硬化过程的影响[J].大连理工大学学报，2004，44（2）：183-187.
4.郭晓懿，王永良，程君红.环保型接枝共聚物在涂料中的应用研究[J].涂料工业，2008，38（5）：12-15.
五、要求与考核
1.实验室手册、仪器使用操作规程、安全操作规范等资料的阅读和理解；
2.实验室周报和实验记录的及时、准确和规范；
3.实验结果和论文的结论与数据分析能力；
4.课堂讨论和小组汇报的主动参与和发言能力。
六、参考答案
1.纯丙乳液制备方法和分类：
（1）石化法：采用丙烯酸酯等化学品为原料，在过氧化物的催化下进行聚合，再加入乳化剂、酸碱调节剂和助溶剂等辅助剂，形成乳化液。
（2）天然原料法：采用植物油、脂肪酸、木质素等天然产物为原料，通过合适的化学反应制备纯丙乳液。
（3）生物质转化法：利用生物质类原料，如玉米稻壳、秸秆、木材等，经过一系列化学反应和分离工艺制备纯丙乳液。
2.常用的分离法、结构表征和性质测试技术：
（1）气相色谱-质谱联用（GC-MS）：适用于检测和分析化合物等有机物质的组成和结构，具有高灵敏度、高分辨率、高选择性和定量性能。
（2）傅里叶变换红外光谱（FTIR）：适用于研究有机物质的结构和分子振动模式，能够提供组成和官能团信息。
（3）拉曼光谱：适用于分析有机物质的化学键和晶格振动信息，具有高灵敏度和分辨率。
（4）动态光散射（DLS）：适用于测定粒径分布和粒子形态，特别是微粒子和胶体颗粒。
（5）透射电子显微镜（TEM）：适用于观察样品的形貌、大小、分布和晶体结构等，具有高空间分辨率和成像清晰度。
3.新型纯丙乳液制备方法和表征技术：
（1）新型有机酸碱共溶法：以丙烯酸酯单体和可溶性聚合物为原料，通过酸碱共溶和单体聚合反应制备纯丙乳液。该方法具有简单、环保和高效等优点，可以调控乳液的粒径、固含量和稳定性。
（2）界面活性剂法：以生物源界面活性剂、环保型复配剂和天然淀粉等为原料，通过界面活性剂作用和自由基聚合反应制备纯丙乳液。该方法具有可再生资源利用和无形成有害物质等优点，可以调控乳液的分散性、粒径和表面性质。
4.实验记录和结论：
根据课题要求，需要选择适当的实验方法制备纯丙乳液，记录实验过程和数据，并且进行数据分析和结果解释。通过对新型纯丙乳液的性质测试和结构表征，比较其与传统纯丙乳液的差异，可以分析其优劣势和潜在应用价值，并根据实验结果，撰写实验报告。