FF6M還原劑降低VAE乳液中游離甲醛含量的研究

莫紅麗，陸泰榕，石顯偉

（廣西廣維化工有限責(zé)任公司，廣西 河池 546307）

FF6M還原劑降低VAE乳液中游離甲醛含量的研究

莫紅麗，陸泰榕，石顯偉

（廣西廣維化工有限責(zé)任公司，廣西 河池 546307）

在乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的成品調(diào)制中，添加適量的Bruggolite FF6M還原劑與過(guò)氧化氫組成氧化還原體系，可提高低濃度殘存單體參加反應(yīng)的靈敏度，降低乳液中的游離甲醛含量，生產(chǎn)新型環(huán)保型VAE乳液。

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液；成品調(diào)制；FF6M還原劑；甲醛

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（簡(jiǎn)稱VAE乳液）是乙烯共聚物中最重要的產(chǎn)品，由美國(guó)空氣產(chǎn)品公司于1965年首創(chuàng)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，至今已有近50年的發(fā)展歷史。由于VAE乳液具有優(yōu)良的綜合性能，故其應(yīng)用范圍廣泛，可用作粘合劑和涂料基礎(chǔ)，特別在建筑、建材、復(fù)膜膠及防水涂料等領(lǐng)域，同時(shí)該產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)味，是綠色環(huán)保產(chǎn)品，被各個(gè)領(lǐng)域認(rèn)可并作為首選產(chǎn)品。但普通的VAE乳液自身含有微量的游離甲醛，這使得普通VAE乳液在食品方面的使用領(lǐng)域上存在局限性。

Bruggolite FF6M是德國(guó)布呂格曼公司推出的新產(chǎn)品，是一種非?；顫姷倪€原劑，通過(guò)在VAE乳液成品調(diào)制中添加此還原劑與過(guò)氧化氫，使其形成氧化還原體系，因FF6M還原劑能大大降低反應(yīng)生成自由基的活化能，提高反應(yīng)速率，從而可降低乳液中的游離甲醛含量，調(diào)制出新型的環(huán)保型VAE乳液。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料及規(guī)格

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(工業(yè)品)，F(xiàn)F6M（工業(yè)品），H2O2（工業(yè)級(jí)），NaHCO3（工業(yè)級(jí)），水（工業(yè)級(jí)），乙酸銨（分析純），冰乙酸（分析純），乙酰丙酮（分析純），甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（分析純）。

1.2 儀器

電子天平BSA224S，電動(dòng)攪拌器RW20，高溫循環(huán)器GX-2005，可見分光光度計(jì)7230G。

1.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.3.1 配制乙酰丙酮溶液

稱取25g乙酸銨，用少量水溶解，加3mL冰乙酸及0.25mL乙酰丙酮，混勻后再加水至100mL，調(diào)整pH=6.0，可得0.25%（體積分?jǐn)?shù)）的乙酰丙酮溶液，溶液于2～5℃貯存。

1.3.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

量取6個(gè)不同體積的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液分別置于25mL容量瓶中，加入乙酰丙酮溶液5mL，混勻，置于沸水浴中加熱3min，取出冷卻至室溫，用1cm的吸收池，以空白溶液為參比，于波長(zhǎng)415nm處測(cè)定吸光度，以吸光度A為縱坐標(biāo)，以甲醛質(zhì)量濃度ρ（μg·mL-1）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，甲醛質(zhì)量濃度ρ與吸光度A和標(biāo)準(zhǔn)曲線見表1、圖1。

表1 甲醛質(zhì)量濃度與吸光度

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

稱取適量VAE乳液，加入NaHCO3將乳液的pH值調(diào)至中性后，將乳液加熱升溫至一定溫度，然后按總投料單體的0.04%稱取FF6M還原劑和過(guò)氧化氫，首先將15%的FF6M加入到乳液中，攪拌器攪拌10min，其次將85%的FF6M和85%的過(guò)氧化氫在一定時(shí)間內(nèi)同時(shí)勻速加入到乳液中，邊反應(yīng)邊攪拌，最后加入剩余15%的過(guò)氧化氫，攪拌15min后撤熱至室溫，乳液靜置24h。

1.5 檢測(cè)分析

1.5.1 乳液常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目

乳液的各項(xiàng)性能按照Q/GW J003-2007的規(guī)定進(jìn)行所有項(xiàng)目的檢驗(yàn)。

外觀：白色均勻乳液；固含量≥54.5 %；粘度500～1000 mPa·s；殘存VAC≤0.5 %；pH4～6；稀釋穩(wěn)定性≤3.5 %；乙烯含量16%±2%。

1.5.2 乳液應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定

游離甲醛含量按GB 18583-2008測(cè)定。

2 檢測(cè)結(jié)果

由于在不同pH值和不同溫度的條件下，F(xiàn)F6M的分解速度不同，所需反應(yīng)時(shí)間也不同，因此，試驗(yàn)的關(guān)鍵在于控制乳液的pH值、溫度和還原劑、氧化劑的添加方式，從而使FF6M能有效分解并與過(guò)氧化氫形成氧化還原體系，提高殘存單體反應(yīng)的靈敏度，以降低乳液中的游離甲醛含量。各個(gè)要素在反應(yīng)中的影響見表2、表3、表4。

表2 pH的影響

表3 溫度的影響

表4 反應(yīng)時(shí)間的影響

3 結(jié)論

(1) VAE乳液的pH=5、反應(yīng)溫度在60℃左右、反應(yīng)時(shí)間不低于2h，F(xiàn)F6M還原劑能有效降低乳液中游離甲醛含量至100×10-6以下，可調(diào)制出新型的環(huán)保型VAE乳液。

(2) 在反應(yīng)過(guò)程中，殘存單體乙酸乙烯酯同時(shí)參加聚合反應(yīng)，含量降低。

(3) 由表4可知，VAE乳液pH值低時(shí)，需降低反應(yīng)溫度并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，可在一定程度上去除游離甲醛。

[1] 盧愛蓮.VAE乳液的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].金山油化纖，2000(4)：31-34.

[2] GB 18583-2008，室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量[S].

Reduction of Free Formaldehyde Content in VAE Emulsion via FF6M Reducing Agent

MO Li-hong, LU Tai-rong, SHI Xian-wei
(Guangxi Guangwei Chemical Co., Ltd., Hechi 546307)

In the production of vinyl acetate-ethylene copolymer emulsion, some Bruggolite FF6M reducing agent was added to compose a redox system with hydrogen peroxide in order to improve the monomer reaction sensitivity and reduce the free formaldehyde content.

vinyl acetate-ethylene copolymer emulsion; end product concoction; FF6M reducing agent; formaldehyde

TQ 316.33+4

A

1671-9905(2014)01-0020-02

2013-11-12