涂料文集
保护胶体在高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合中的应用
范圣强1,范一波2,曹瑞军2,李长久1
(1.西安交通大学材料科学与工程学院,西安710049;2.西安交通大学理学院,西安710049)
摘要:为了降低高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合的凝聚率,选择了聚甲基丙烯酸钠作为丙烯酸酯乳液聚合的保护胶体,研究了其用量对乳液聚合和乳液性能的影响,探讨了它对丙烯酸酯乳液的稳定机理。研究结果表明,聚甲基丙烯酸钠增加了乳液聚合的稳定性,其用量仅为0.2%就可使凝聚率降到0;提高了乳液胶膜的耐水性;保持了较低的乳液黏度。
关键词:保护胶体;聚甲基丙烯酸钠;丙烯酸酯乳液
1引言
保护胶体一般为水溶性高分子化合物,诸如聚乙烯醇、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯酸钠(PMANa)等,它是合成聚醋酸乙烯酯乳液、VAE乳液、醋丙和苯丙乳液等的重要组成成分,它制备的乳液具有稳定性好、乳胶粒粒径均匀、凝胶少、光泽好等优点。但由于它的使用量大,如合成聚醋酸乙烯酯乳液时使用量可达到6%,因而乳液耐水性很差。长久以来它只能合成低档乳液,很少用于性能要求较高的纯丙及其改性乳液。
为了制备高固含量的柔性防水涂料,合成了固含量为60%、耐水性优异的弹性丙烯酸酯乳液,但其始终有少量凝聚物黏附在釜壁或搅拌棒上,造成清洗困难。因此,本试验根据保护胶体的稳定原理,选择并添加微量的PMANa合成丙烯酸酯乳液,有效地提高了乳液聚合的稳定性,降低了凝聚率,而且仍旧保持了乳液良好的耐水性和较低的黏度,同时探讨了保护胶体的作用机理。
2试验部分
2.1原材料
单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA),均为分析纯,天津化学试剂厂生产。乳化剂:芳烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙基羟烷基磺酸钠(可聚合乳化剂),均为进口。其他助剂:过硫酸铵[(NH4)2S2O8]、NaHCO3、氨水、叔丁基过氧化氢、甲醛次硫酸钠,均为分析纯。PMANa,进口。
2.2试验方法
2.2.1基本配方
弹性丙烯酸酯乳液的基本配方如表1所列。
表1弹性丙烯酸酯乳液配方
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