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涂料技术

研究碱溶性核/壳型丙烯酸酯胶粘剂乳液合成

时间:2011-06-09 09:11:00 来源: 作者:爱卡 点击:
在其它条件保持不变的前提下[即w(复配乳化剂)=2.5%(相对于单体总量而言)、w(COPS-1)=0.3%等],复配乳化剂配比对乳液性能的影响如表1所示。

表1

表1
 
由表1可知:阴/非离子型乳化剂质量比越接近于1.0∶1.0,乳液稳定性越好。这是由于两类乳化剂分子在乳胶粒表面交替吸附,通过乳胶粒间的静电斥力与其表面水化层空间位阻的协同作用,有效提高了乳液的稳定性;另外,由于阴离子型乳化剂中的离子基团具有亲水性,故阴/非离子型乳化剂质量比越大,胶膜吸水率越高,但胶膜碱溶性变化不明显。综合考虑,选择m(DNS-86)∶m(ANPEO-10)=1.0∶(1.0~1.5)时较适宜。

为避免聚合过程中二次成核,试验中严格控制复配乳化剂的质量分数为2.5%;此外,体系中由于交联单体较多,为保证聚合稳定性,在底料中应添加质量分数为0.3%的可反应型乳液稳定剂(COPS-1)。

2.2功能单体对乳液及其胶膜性能的影响

2.2.1羧基单体对乳液及其胶膜性能的影响

羧基单体已在乳液聚合中得到广泛应用,其目的是为了改善乳液的某些性能。对碱溶性丙烯酸酯胶粘剂而言,羧基单体的类型和用量对产品的碱溶性、耐水性等影响显著。本研究以AA/MAA为混合羧基单体,在其它条件保持不变的前提下,混合羧基单体的用量或配比对乳液性能的影响如表2或表3所示。
 
表2

表2
 
由表2可知:随着混合羧基单体用量的增加,胶膜吸水率增大(即耐水性下降),碱脱时间缩短(即碱溶性提高),凝聚率则随之呈先降后升态势。这是由于-COOH属于强亲水性基团(极性较大),其在聚合过程中分布在乳胶粒周围;当混合羧基单体浓度较低时,其与水通过氢键作用形成水化层,并具有自乳化作用,可有效缓解乳胶粒的碰撞、凝聚等现象;当混合羧基单体浓度超过某一值时,其自聚反应速率增加,致使乳液中凝聚物增多;另外,混合羧基浓度越大,碱敏性基团越多(胶膜碱溶性越好),胶膜耐水性则越差。综合考虑,选择w(混合羧基单体)=8%时较适宜。
 
表3

表3
 
由表3可知:随着m(AA)∶m(MAA)比例的增加,乳液稳定性和碱溶性增大,但胶膜耐水性下降。这是由于MAA亲油性优于AA,即MAA易与丙烯酸酯共聚并渗入到聚合物链内部,从而降低了羧基单体自聚的倾向,聚合稳定性增加;同时,当羧基总量一定时,MAA用量越大,乳胶粒表面的亲水性羧基密度相对越小,胶膜耐水性也就越好;另外,随着乳胶粒表面亲水性羧基密度的减小,胶膜碱敏性降低(碱溶性变差)。综合考虑,选择m(AA)∶m(MAA)=2∶3时较适宜。

2.2.2交联单体HEA/GMA对胶膜性能的影响

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