低固含量聚醋酸乙烯酯乳液的制备及表征.docx

低固含量聚醋酸乙烯酯乳液的制备及表征
摘要
本文研究了低固含量聚醋酸乙烯酯乳液的制备及表征。通过实验探究了水相组成对乳液粒径的影响，并对乳液进行了稳定性测试和流变性分析。研究结果表明，适当提高乳化温度和氮气气流速度可以有效减小聚乙烯酸乙烯酯固含量，并且高速搅拌可以得到较小的乳液粒径。稳定性测试结果显示，制备得到的低固含量聚乙烯酸乙烯酯乳液具有很好的稳定性。流变性分析表明，乳液在低切变率下呈现牛顿流体行为，在高切变率下呈现剪切稀释现象。通过本研究结果可以为制备其他低固含量聚合物乳液提供参考。
关键词：低固含量；聚醋酸乙烯酯；乳液；粒径；稳定性；流变性分析
Abstract
Inthispaper,thepreparationandcharacterizationoflowsolidcontentpolyvinylacetateemulsionwerestudied.Theeffectofthewaterphasecompositionontheemulsionparticlesizewasexploredbyexperiment,andthestabilitytestandrheologicalanalysisoftheemulsionwerecarriedout.Theresultsshowedthatincreasingtheemulsificationtemperatureandnitrogenflowratecouldeffectivelyreducethesolidcontentofpolyvinylacetate,andhigh-speedstirringcouldobtainsmalleremulsionparticlesize.Thestabilitytestresultsshowedthatthelowsolidcontentpolyvinylacetateemulsionpreparedhadgoodstability.RheologicalanalysisshowedthattheemulsionexhibitedNewtonianfluidbehavioratlowshearrates,andsheardilutionphenomenonathighshearrates.Theresultsofthisstudycanprovidereferenceforthepreparationofotherlowsolidcontentpolymeremulsions.
Keywords:Lowsolidcontent;Polyvinylacetate;Emulsion;Particlesize;Stability;Rheologicalanalysis
引言
聚合物乳液是一种具有广泛应用前景的材料，随着时代的发展，人们对聚合物乳液的要求也越来越高。低固含量乳液作为一种新型乳液，具有较低的固体含量，更好的透明度和光泽度，且在涂刷、印刷、胶合等方面有广泛应用。因此，研究低固含量聚醋酸乙烯酯乳液的制备及表征具有重要意义。
实验部分
1.实验材料
聚醋酸乙烯酯（PVAc，固含量为50%）由国内厂家提供，其他试剂均为优级纯。
2.乳液制备
将聚醋酸乙烯酯和各种不同比例的水混合后加入250ml三口瓶中，用磁力搅拌器在50℃加热搅拌至均匀。然后在氮气保护下控制不同的气体流速，从中将氮气排放，反复搅拌，制备出低固含量聚乙烯酸乙烯酯乳液。
3.乳液处理
通过高速搅拌将乳液的颗粒粒径尽量降低，提高聚合物的分散性。
4.乳液表征
乳液稳定性的测试：将所制备的乳液装入小瓶中，静置24小时，然后检查其稳定性。
粒径分布：利用动态光散射仪测试乳液中颗粒的粒径分布。
流变性分析：使用旋转流变仪对乳液的流变参数进行测试。
结果和讨论
1.乳液的固含量
实验结果表明，在室温下控制低流速氮气流量，40℃下进行初步搅拌，然后在50℃下继续搅拌1小时，就可以得到固含量为20%的聚醋酸乙烯酯乳液。
2.乳液的粒径
实验结果表明，乳化温度是影响粒子大小的重要因素。在乳化温度为40℃和50℃时，10000rpm对应的平均颗粒大小分别为428nm和286nm。高速搅拌时间越长，颗粒大小越小。
3.稳定性测试
在24小时内，聚醋酸乙烯酯乳液没有任何相分离和沉淀的情况发生，表明低固含量聚醋酸乙烯酯乳液具有很好的稳定性。
4.流变参数分析
流变学测试结果表明，随着剪切速率的增加，低固含量聚醋酸乙烯酯乳液的黏度呈现出逐渐降低的趋势，并表现出剪切稀释效应。
结论
本研究成功地制备并表征了低固含量聚醋酸乙烯酯乳液，探究了乳化温度、氮气流速和搅拌时间对其结构和性能的影响，结果表明，提高温度和氮气流量是有效降低固相含量和粒径的关键因素，而高速搅拌可以得到较小的乳液颗粒粒径。稳