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拜耳法赤泥沉降用聚丙烯酸钠的反相乳液聚合实验的结果与讨论一

油水质量比的影响

乳化剂Span 80 5% ,引发剂为V50 5 mg/L,温度50 ℃,聚合反应时间6 h,油水比对絮凝剂的影响见表1。

表1 油水质量比对絮凝剂合成的影响

由表1可知,当油水比逐渐升高时,乳液的粘度逐渐降低,这有利于聚合热量的散发,同时有利于单体通过连续相扩散进入乳胶粒中进行聚合,因此单体转化率越高。但过度增大油水比后,相对而言,单体浓度下降,最终聚合产物的固含会下降,虽然沉降后上清液澄清度接近,但沉降速度变慢,最终确定油相与水相比例为1:1。

乳化剂的影响

反相乳液聚合中乳化剂种类及其HLB值对丙烯酸钠乳液的形成很关键,且对后续聚合反应及产物都有很大影响。实验尝试用Span 80与OP-10进行复配,调整复合乳化剂的HLB值。乳化剂的用量5% ,油水质量比1:1,聚合温度50 ℃,引发剂V505 mg/L,反应6 h,乳化剂对絮凝剂的影响见表2。

表2 乳化剂对絮凝剂合成的影响

通过比较前10 cm及前5 min的沉降速度可知,不同乳化剂得到的聚合物的赤泥沉降性能相似,但是乳液稳定性存在一定差异,其中单独使用Span80作为乳化剂时,乳液最为稳定,长时间放置分层不明显;当2种乳化剂复配时,得到的聚合物乳液容易分层,可能是2种乳化剂配合性不强以及HLB值改变导致乳液稳定性降低。

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