Page 104 - 《精细化工》2020年第4期

·738· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

化剂制备的 SAN 物性参数如表 4 所示。研究发现， 5 可见，3 组样品主链受热分解起始温度具有一定差
[DMC 10 ]Br 和[DM-C 10 -DM]Br 2 有助于提高 SAN 的 异，[DM-C 10 -DM]Br 2 制备的样品主链分解起始温度
单体转化率，这可能是由于[DMC 10 ]Br 和[DM-C 10 - 为 353 ℃，而 SDS 制备的样品为 331 ℃，主链分
DM]Br 2 参与了 SAN 的共聚反应，使 SAN 主链结构 解的起始温度被提高了 22 ℃。由此说明，[DM-C 10 -
增加，从而导致聚合结束后乳液的固含量和单体转 DM]Br 2 在聚合物分子中起到交联作用，使 SAN 分
化率提高。 子结构的稳定性得到增强。此外，利用[DMC 10 ]Br
作为乳化剂制备的样品主链受热分解起始温度为
表 4 SAN 样品的物性参数 326 ℃，低于 SDS 制备样品的热分解温度，这可能
Table 4 Physical parameters of SAN samples
是由于利用[DMC 10 ]Br 制备的 SAN 样品主链碳链长
[DMC 10]Br [DM-C 10-DM]Br 2
SDS 添加量/% 度增加，使分子结构变得更加复杂而抑制了 SAN 样
性能 添加量/% 添加量/%
品的热稳定性。
4 6 8 4 6 8 4 6 8

固含量/% 21.4 22.3 24.8 26.1 27.9 32.4 25.8 28.1 33.8
单体
转化率/% 73.4 73.9 74.8 88.6 89.3 90.1 90.2 89.7 87.9
粒径/nm 415.2 401.3 389.2 339.0 319.9 303.7 320.3 317.2 309.9

对乳液中胶束的粒径进行测试后发现，不同添
加量的[DMC 10 ]Br 和[DM-C 10 -DM]Br 2 作为乳化剂制
备的 SAN 乳液中，胶束粒径都要小于 SDS。这表明
使用[DMC 10 ]Br 和[DM-C 10 -DM]Br 2 可以显著降低乳
液的界面能 [33] 。由此得出，[DMC 10 ]Br 和[DM-C 10 -

DM]Br 2 的乳化性能比 SDS 好。 图 5 乳化剂添加量为 4%的 SAN 样品的 TG 曲线
[DM-C 10 -DM]Br 2 的阳离子具有两个烯基，可以 Fig. 5 TG curves of SAN samples with 4% emulsifier

在聚合中起到交联线性高分子的作用，从而使高分 解决 SAN 生产中的污染问题是提高 SAN 产品
子材料具有更高的热稳定性 [34-35]
竞争力的关键，而现阶段在生产制备 SAN 过程中，
。[DM-C 10 -DM]Br 2
在 SAN 高分子骨架中可能存在的交联形式如图 4 所
工业废水里大量的皂类物质处理成本过高，直接排
示。这种交联作用使原本 SAN 的线性结构通过 放后对江河生态、农田等造成威胁。开发可聚合乳
[DM-C 10 -DM]Br 2 的共价键交联而形成网状结构，使
化剂，使乳化剂在起到乳化作用的同时，可以聚合
得分子结构的稳定性被提升，这样可以大大提高
在 SAN 分子骨架中，是解决这一问题有效的方案。
SAN 产品的热稳定性能。 因此，检测了不同质量分数（0、2%、4%、6%、8%）

的[DMC 10 ]Br、[DM-C 10 -DM]Br 2 和 SDS 制备 SAN
洗涤废水的 COD 值，结果如图 6 所示。

图 4 [DM-C 10 -DM]Br 2 在 SAN 中可能的交联机理
Fig. 4 Possible crosslinking mechanism of [DM-C 10 -DM]Br 2
in SAN

对乳化剂添加量为 4%的 SAN 样品做热重分
析，结果如图 5 所示。所有样品主要的失重可以分 图 6 不同质量分数乳化剂制备的 SAN 样品洗涤废水的
为两个阶段，第一阶段为 175~300℃，质量损失主 COD 值
要是由低分子量聚合物受热分解导致 [36] ；第二阶段 Fig. 6 COD values of washing wastewater from SAN samples
prepared by emulsifier with different mass fractions
为 320 ℃以后，由于 SAN 主链在此阶段断裂，使
聚合物分子量急剧降低，导致 SAN 被热分解。由图 结果发现，添加 4%的 SDS、[DMC 10 ]Br 和[DM-