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涂料技术

研究水基丙烯酸酯改性醋酸乙烯乳液

时间:2011-07-11 11:32:56 来源: 作者:小辉点击:次

白乳胶即聚醋酸乙烯（PVAc）乳液，是一种热塑性胶粘剂，具有清洗方便、粘接力强、胶膜无色、韧性好、乳液稳定、安全、无毒、无火灾和无爆炸危险等诸多优点。本文所研究的水性丙/醋乳液，是由丙烯酸酯类单体与醋酸乙烯（VAc）乳化共聚而成，与普通白乳胶相比，其胶膜的耐水性和韧性明显提高，可作为水性涂料的优良胶料，也可用于木材、纸张等粘接[1-3]。

1·试验部分

1.1试验原料

醋酸乙烯（VAc），工业级，石家庄维尼纶厂；丙烯酸异辛酯（2-EHA），工业级，北京东方化工厂；辛基苯基聚氧乙烯醚（OP-10），工业级，上海助剂厂；聚乙烯醇（PVA），工业级，北京有机化工厂；引发剂过硫酸钾，化学纯，山东临沂天科有限公司；十二烷基苯磺酸钠（SDS），化学纯，淄博鲁黔化工厂；消泡剂异辛醇，分析纯，淄博天德精细化工研究所；碳酸氢钠（NaHCO3），化学纯，济南鸿鑫化工有限公司；对苯二酚，分析纯，北京恒业中远化工有限公司；邻苯二甲酸酯类，分析纯，山东瑞泰化工有限公司。

1.2水基丙/醋乳液的制备

采用乳液聚合法制备水基丙/醋乳液（配方见表1）；先加水升温溶解PVA，再依次加入乳化剂、单体（VAc和2-EHA）、引发剂和其他助剂等，升温至70～80℃进行反应；控制单体和引发剂的滴加时间为3～4h，保温熟化处理0.5h，然后自然降温至50℃，即可出料。

表1

1.3试验仪器

NDJ-1旋转式动力粘度计，深圳吉金润发展有限公司；PHS-2C型pH计，上海洪纪仪器设备有限公司；TY8000型拉力试验机，江苏江都市天源试验机械有限公司。

1.4性能测试

黏度，按照SH/T1152-1992标准，采用旋转式动力粘度计进行测定；pH值，按照SH/T1150-1992标准，采用pH计进行测定；剥离强度，采用拉力试验机进行测定[将白棉布涂胶试样装在拉力试验机上，拉伸速率为（100±5）mm/min，有效剥离长度应大于70mm]；断裂伸长率，按照GB1040-2006标准，采用拉力试验机进行测定；耐水性，按照GB1733-1993标准进行测定。

2·结果与讨论

2.1单体加入方式和加入时间的影响

单体是指VAc和2-EHA的混合物，由于其共聚反应为剧烈的放热反应，故必须采用连续滴加单体的方式进行乳液聚合，否则易出现溢槽和凝胶等现象。单体滴加时间对乳液性能的影响如表2所示。

表2

由表2可知：单体的滴加时间将直接影响共聚乳液的粒径大小和黏度，乳液黏度随着单体滴加时间的增加而增大；单体滴加时间越长，聚合物粒径越小、粒径分布越窄且胶膜透明性越高。

综合考虑乳液粒径大小和胶膜的透明性等因素，选择单体滴加时间为3～4h时较适宜。

2.2聚合温度对乳液性能的影响

聚合温度是影响共聚乳液性能的重要因素之一。聚合温度过低会导致聚合时间过长、反应不完全；聚合温度过高，乳液易出现结块、胶皮等现象。因此，选择适宜的聚合温度就显得尤为重要。聚合温度对共聚乳液性能的影响如表3所示。