基于可切换表面活性剂的稳定性刺激响应胶乳的可逆凝聚与再分散的研究

稳定性是合成聚合物胶乳研究中人们关注的重点之一，但达到稳定性可调节、实现胶乳的可逆凝聚与再分散非常困难，目前尚无解决方法。本项目将以实现稳定性"刺激"响应胶乳的可逆凝聚与再分散为目标，研究和构建相适应的"可切换"反应型脒类表面活性剂。通过对表面活性剂的表面活性、共聚能力、二氧化碳切换能力的深入研究，揭示可切换反应型表面活性剂的特性和设计规律，使合成的胶乳可用氮气/空气控制凝聚，凝聚的胶乳使用二氧化碳恢复其稳定性；胶乳可分离、浓缩成糊料或干燥成粉料，糊料或粉料可通过二氧化碳再分散于水中形成稳定的胶乳，实现胶乳的凝聚和稳定再分散的可逆控制。此外，系统地了解稳定性刺激响应的作用和机理，揭示使用可切换反应型表面活性剂的乳液聚合反应规律。本项目的研究将为稳定性刺激响应胶乳的制备和实际应用提供理论依据。

稳定性是合成聚合物胶乳研究中人们关注的重点之一，但达到稳定性可调控、实现胶乳的可逆凝聚与再分散非常困难，目前尚无解决方法。究其原因，影响问题解决的关键是表面活性剂。目前使用的表面活性剂所制备的胶乳，一旦稳定性遭受破坏、发生凝聚，表面活性剂就失去恢复胶乳稳定性的能力。近几年，虽然有用于调控油水乳液体系稳定性的可切换表面活性剂的相关报道，但可逆凝聚与再分散胶乳在相关领域尚属空白，其研究与开发将对每年数千万吨产量的乳液聚合工业技术进步、节能减排有着十分重要的科学意义和重大的应用价值。.. 围绕着可逆凝聚与再分散胶乳的制备，本项目选择简便且环境友好的CO2/N2为控制稳定性的触发条件，通过设计可切换乳液聚合表面活性剂，将表面活性剂牢固键合在乳胶粒表面，实现胶乳可逆凝聚与再分散。为此，本项目定制了对CO2刺激响应敏感的N-脒基乙基十一烯酯（(N-amidino)ethyl undec-10-enoate，UEm）可切换表面活性剂、2-甲基-1-对乙烯基苄基-1,4,5,6,-四氢嘧啶（2-methyl-1-(4-vinylbenzyl)-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine，SCm）可切换共聚单体、N-脒基十二烷基丙烯酰胺（(N-amidino)dodecyl acrylamide，DAm）可切换反应型表面活性剂以及甲基丙烯酸二甲胺基乙酯（DMAEMA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）的嵌段共聚物（PDMAEMAm-b-PMMAn，PDM）可切换大分子表面活性剂，并进行了苯乙烯（St）或甲基丙烯酸甲酯（MMA）的乳液（共）聚合研究，制备得到通N2加热或极少量碱发生凝聚、通CO2超声可再分散且上述过程可逆的PSt或PMMA（共聚）胶乳。.. 本研究主要创新点有：. （1）首次合成了CO2刺激响应的可逆凝聚与再分散胶乳，实现了胶乳的通N2凝聚、通CO2再分散。. （2）首次构建了极具工业化价值的含DMAEMA嵌段的可切换大分子表面活性剂，通过PDMAEMA链段在乳胶粒表面的键接实现胶乳CO2/N2触发条件下的可逆凝聚和再分散。. （3）系统研究了不同化学结构的脒类化合物的CO2/N2切换能力和水解稳定性，为适合乳液聚合的脒类表面活性剂/共聚单体的定制提供指导。

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