基于Minitab的苯丙乳液合成影响因素分析及方案优化

该文利用Minitab软件中的Plackett-Burman、Box-Benhnken和响应优化器设计和优化苯丙乳液合成实验,综合分析了影响苯丙乳液合成的因素,获得了较优的合成方案.首先利用Plackett-Burman设计实验方案并分析实验数据,筛选出影响苯丙乳液合成的3个主要因素:乳化剂用量、功能单体用量、引发剂用量.然后利用Box-Benhnken设计实验,用响应优化器优化实验结果得到较优的合成方案:苯乙烯和丙烯酸酯单体的质量配比为1∶1,转速220r/min,反应温度75℃,乳化剂、功能单体和引发剂质量分数分别为1.04％,1.85％,0.47％.用合成的苯丙乳液与阴离子淀粉配制成表面施胶液施胶复印纸原纸,施胶纸张平均Cobb值达22.6 g/m2.实验结果表明,与其他合成方案相比,用Minitab优化方案合成的苯丙乳液施胶效果最好,其各项性能的预测值与实验平均值拟合度达98.26％ ～98.72％.     

纸张表面施胶剂的应用实验设计

利用DOE(Design of Experiment)实验设计方法中的Plackett-Burman和全因子设计方法,采用乳液聚合法,以酶转化淀粉作为乳化剂,以聚苯乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯作为单体合成纸张表面施胶剂。结果表明：引发剂用量（A）、反应温度（B）、滴加时间（C）以及单体用量与反应温度的交互作用（AC）是影响成纸表面强度的关键因子;建立了纸张表面强度(S)与各关键因子之间的数学模型：S=-17375 0+196259A+15B+48375 0C-4125AC,并对数学模型进行了验证。最佳合成条件为:淀粉酶反应温度80 ℃,淀粉酶反应时间10 min,淀粉与单体质量比为1〖DK〗∶1,丙烯酸的质量分数为2 ％,单体苯乙烯与丙烯酸丁酯质量比为6〖DK〗∶1,引发剂H2O2与FeSO4质量比为1〖DK〗∶1。合成表面施胶剂的固含量（质量分数）为2613 %,黏度为283 mPa〖DK〗·s,玻璃化温度为7072 ℃。     

改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的钛溶胶,通过单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸（AA)、苯乙烯（St)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等聚合物乳液,将改性钛溶胶加入到聚合物乳液中,制得具有核壳结构的改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液. 考察了乳化体系、改性二氧化钛溶胶添加量、羟基单体用量对聚合反应稳定性以及乳液性能的影响,用红外光谱、DSC、GPC以及SEM对乳胶粒进行表征. 结果表明:乳胶粒具有规整的球形结构,平均粒径为200 nm左右;当选用SR-10反应性乳化剂,改性二氧化钛溶胶的添加量（质量分数）为5%,羟基单体质量分数为20%,制得的乳液具有较好的稳定性且乳胶膜的耐水性能较好.     

自交联型阳离子苯丙乳液纸张表面施胶剂的制备研究

采用酮肼（DAAM-ADH）和有机硅单体A-171为交联体系,以苯乙烯（St））、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为主要单体原料,采用氧化还原引发体系,采用乳液聚合方法合成了一种自交联型阳离子苯丙乳液纸长表面施胶剂;通过对纸张施胶度和环压指数的测定,得出当乳化剂用量占单体总量的3％,m（St）∶m（BA）=3∶1,DAAM-ADH用量占单体总量的3％,有机硅用量占单体总量的2％时,制备的阳离子表面施胶剂使纸张的施胶度从24秒提高到60秒,环压指数从5.1 N.m·g-1提高到8.6 N·m·g.,施胶效果显著.     

淀粉基苯乙烯丙烯酸丁酯乳液的合成及应用

采用无皂乳液聚合法,将低取代度阳离子淀粉(CS-8)和苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)单体进行接枝共聚反应,制备淀粉基苯乙烯丙烯酸丁酯乳液,研究了聚合反应条件对乳液性能的影响,并对合成的乳液进行表征和应用效果研究.以乳液凝胶率、粒径、Zeta电位、Cobb值及胶乳性状为指标...     

自交联含氟丙烯酸酯乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)为含氟单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,以辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用半连续种子乳液聚合方法合成自交联含氟丙烯酸酯乳液.研究含氟单体DFHMA和交联单体NMA用量对乳液及乳胶膜性能的影响,采用FT-IR、TEM、DSC、TG对乳液及乳胶膜的结构、形态和热性能进行表征.结果表明:当DFHMA用量为6%、NMA用量为3%时,得到的乳液稳定性好,乳胶粒粒径小,分布窄,平均粒径为48nm.适量NMA的加入提高了乳胶膜的耐溶剂性和耐热性能.     

微乳液的制备及稳定性

采用十二烷基硫酸钠分别与十六醇、十六烷和十二烷组成的乳化体系、以丙烯酸丁酯分别与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈为混合单体，制备了一系列微乳液，测定了乳液电导值，水相残留乳化剂浓度，单体液滴大小，离心稳定性，静置稳定性，讨论了乳化剂种类，用量和微乳化处理方式对乳液稳定性的影响。     

纸塑粘结用改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液研制

根据分子设计原理,对苯丙(苯乙烯-丙烯酸酯)乳液配方工艺进行优化,重点考察了引发剂、乳化剂及功能性单体的用量对苯丙胶乳的粒子形貌、储存稳定性、粘度及粘结强度等性质的影响.结果表明,m(苯乙烯)∶m(丙烯酸丁酯)≈1∶1,引发剂和功能性单体的质量分数分别为单体总量的0.3%和2%,阴离子、非离子乳化剂复配使用,并采用引发剂滴加工艺,制备的胶乳具有较好的纸塑粘结性能.     

反应性乳化剂存在下的丙烯酸酯微乳液聚合

采用种子预乳化半连续乳液聚合法合成性能良好的丙烯酸酯微乳液,比较了反应性乳化剂和传统乳化剂对乳液及其涂膜的影响,讨论了功能性单体用量和配比对产品的改性结果;同时用红外、紫外、透射电镜和热重分析进行表征;得到合成的最佳条件.     

一种复合乳化剂 在聚丙烯酸酯荧光乳液中的应用

以丙烯酸丁酯、丙烯腈和苯乙烯等为单体,加入荧光染料,采用半连续种子乳液聚合工艺制备出了高性能的丙烯酸荧光乳液。研究了乳化剂对荧光乳液性能的影响,显示复合乳化剂的添加比例及最佳乳化剂使用量相对于乳液质量的占比。     

新型高黏着力化学浆料的合成及应用

以乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸为单体,以十二烷基苯磺酸钠等配制成的复合乳化剂为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用自由基乳液聚合法,合成了高性能化学浆料,并进行了浆料性能测试及浆纱试验.结果表明：通过优化单体配比所合成的浆料具有高黏着力、低吸湿、低再黏等性能,与P24变性淀粉配合,作为主浆料取代PVA上浆,其浆纱质量好,织造效率高,布面质量好,得到用户的好评.     

喷水织机浆料制备工艺研究

研究了喷水织机专用浆料的制备工艺．采用预乳化乳液聚合工艺,根据相似相容原理及喷水织机用浆料的特殊要求,以功能性单体甲基丙烯酸、软单体丙烯酸乙酯及硬单体甲基丙烯酸甲酯作为聚合单体,探讨了乳化剂用量、引发剂用量及预乳化液滴加时间对浆液性能的影响．结果表明,当乳化剂用量为2.5％,引发剂用量为0.6％,预乳化液滴加时间为3.5h时,制备的喷水织机浆料性能优异,能满足长丝在喷水织机上的织造要求．     

含氟丙烯酸酯乳液的制备

以有机氟单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等为共聚单体,制备含氟丙烯酸酯乳液.探讨乳化剂种类、乳化剂量、反应温度、引发剂量、恒温时间和氟单体含量等各种工艺条件对乳液聚合性能的影响,并对制备的乳液进行傅立叶转换红外光谱、接触角等表征,结果表明在使用R-A/R-D复配乳化剂,乳化剂用量为0.24 wt%,反应温度为85℃,引发剂用量为0.3 wt%,恒温时间为2.5 h,氟单体含量为20 wt%时制备的乳液具有很高的转化率和较低的凝聚物含量,乳液转化率达到99%,凝聚物含量为0.19 wt%.制备的乳液涂膜后,乳胶膜具有很好的疏水性.     

微交联氟碳丙烯酸酯乳液的制备

以有机氟碳单体、丙烯酸酯等为共聚单体,引入交联剂制备微交联氟碳丙烯酸酯乳液。探讨交联剂、乳化剂、引发剂、氟单体等对乳液的影响。红外光谱分析结果表明氟碳单体已键接到聚合物主链上。在单体中加入交联剂二乙烯基苯(DVB),使用R-A/R-D复配乳化剂,n(R-A)︰n(R-D)=0.5,w(引发剂)=0.4%,w(氟单体)=20%时制备的乳液性能较好,转化率达到98.31%,凝聚物量0.42%,乳胶膜接触角达到77°,吸水率仅为8.89%。     

新型丙烯酸酯抑尘剂的合成及应用性能

以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要单体，采用传统的乳液聚合方法合成了稳定的聚丙烯酸酯水溶性抑尘剂乳液，考察了单体配比、引发剂和乳化剂用量对乳液性能的影响。此外，还采用黏度、IR、TG、SEM等方法对乳液进行了表征，研究了其作为固沙抑尘剂时的固沙抑尘效果。结果表明MMA质量含量25%、引发剂占单体质量0.8%、乳化剂质量含量3%时，所得产品作为固沙抑尘剂使用效果好，热稳定性和黏度等满足室外抑尘的需要。     

乳液法Cu2+印迹聚合物的制备及吸附性能

以Cu2+为模板离子,丙烯酸、丙烯酰胺及甲基丙烯酸为功能单体,过硫酸钾为引发剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,苯乙烯(St)为骨架单体,十二烷基硫酸钠为乳化剂,采用乳液聚合法制备了铜离子印迹聚合物.采用紫外吸收光谱考察了Cu2+与功能单体之间的相互作用,在确定引发剂用量的基础上,考察了功能单体种类、介质pH值、Cu2+/功能单体摩尔比以及DVB/St质量比等因素对印迹聚合物吸附性能的影响趋势,得到了较优的合成条件,并提出了乳液法Cu2+印迹聚合物的合成及识别过程.     

有机硅丙烯酸酯核-壳乳液的合成

利用有机硅和丙烯酸酯乳液的特点，用有机硅单体对丙烯酸酯进行改性．采用种子乳液聚合法，以丙烯酸异辛酯为壳，MMA为核，MAA、有机硅偶联剂(A-151)为官能性单体。合成了内硬外软的核-壳型有机硅改性丙烯酸的酯乳液，讨论了官能单体、核-壳乳液结构、反应温度、引发剂等对乳液性能的影响．结果表明，质量分数为8．5％的有机硅单体改性的核-壳型硅-丙乳液具有明显的防水性能，并且附着力等性能明显改善。     

苯-丙型共聚乳液-水泥砂浆共混体系的研究(Ⅲ)改性剂对水泥砂浆强度的影响

用苯乙烯丙烯酸酯（ＳＡＥ）共聚乳液作为改性剂, 对水泥砂浆进行改性。通过试验考察了共聚物对水泥及水泥砂浆强度的影响。结果表明,ＳＡＥ的加入使水泥及水泥砂浆的抗折强度有明显的提高, 但抗压强度有所降低; 共聚物中单体的组成比对砂浆的强度也有很大影响。