丙烯酸核壳乳液论文

丙烯酸核壳乳液论文（精选4篇）

丙烯酸核壳乳液论文 篇1

0前言

防污涂料可经济、高效地防止海洋生物污损[1],环保型的低表面能防污涂料越来越受到重视[2,3]。溶剂性涂料在涂装和使用过程中会挥发有机物,对环境有危害。而水性涂料不含挥发性有机物,具有低污染、工艺清洁的优点,属于环保型涂料。氟改性环氧丙烯酸乳液能够同时满足海洋涂料耐水和耐污的要求。其中,氟单体的加入能够增大涂膜接触角、降低涂膜表面能、增强涂膜耐污性[4],而环氧树脂的加入能降低涂膜吸水率、增强涂膜耐水性。本工作首次采用核壳乳液聚合方法合成有机氟改性环氧丙烯酸乳液,探讨了软硬单体质量比、氟单体含量、环氧树脂含量对乳液性能的影响,优化合成乳液的配方,并探讨了合成乳液制备的涂料的海洋防污性能。

1 试验

1.1 乳液的合成

1.1.1 种子液

将辛烷基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)和十二烷基硫酸铵(SDS)按质量比1:2混合制成复合乳化剂。

将55.0 g核单体[24.0 g甲基丙烯酸甲酯(MMA),31.0 g丙烯酸丁酯(BA)]和70.1 g壳单体[34.0 g MMA,16.0 g BA,8.6 g甲基丙烯酸十二氟庚酯(FGO4),2.1 g丙烯酸(AA),9.4 g环氧树脂(E-44)]分别加入到2.5 g和3.2 g复合乳化剂中,预乳化45min制成核单体预乳化液和壳单体预乳化液。

在装有搅拌器、冷凝管、氮气导入装置和滴液漏斗的500 mL四口瓶中通氮气排氧气,边搅拌边依次加入3.3 g复合乳化剂、缓冲液(溶解了1.3 g NaHCO3的水溶液)、1/2核单体预乳化液、引发剂过硫酸铵(APS)溶液(溶解了1.2 g APS的水溶液),混合均匀,升温至70℃左右聚合。当出现蓝色荧光并无明显回流时,用2个滴液漏斗分别同步缓慢滴入1/2核单体预乳化液及引发剂APS溶液(溶解了1.5 g APS的水溶液)。滴加完成后升温至80℃,保温1 h,得到种子液。

1.1.2 乳液

控温种子液温度在80℃左右,通过2个滴液漏斗同步缓慢滴加壳单体乳液及引发剂APS溶液(溶解了2.1 g APS的水溶液),约2.5～3.0 h滴完。升温至85℃保温1 h,使残余单体反应。反应结束后自然降温至40℃以下,用20%的氨水调节pH值为7～8,即得到氟改性环氧丙烯酸核壳乳液。

1.2 乳液及其涂膜性能检测

用Avatar360型智能红外光谱仪检测乳液的分子结构。用JC2000C1型接触角仪检测乳液涂膜与水的接触角。依据GB 6379-86,用PPH-1型铅笔硬度计检测漆膜硬度。依据GB 1720-79测量涂膜附着力。依据GB/T 1738-1979检测涂膜吸水率。依据GB/T1732-93检测涂膜抗冲击强度。用以下公式计算合成乳液的玻璃化转变温度Tg[5]:

1/Tg=w1/Tg1+w2/Tg2+w3/Tg3+……+wi/Tgi

式中Tg——共聚物的玻璃化转变温度,K

Tgi——单体i均聚物的玻璃化转变温度,K

wi——单体i的质量分数,%

2 结果与讨论

2.1 乳液的结构

图1是合成乳液和丙烯酸乳液所成乳胶膜的红外光谱。2种膜谱线的相同点:2 950 cm-1处是-CH3的不对称伸缩振动吸收峰,2 871 cm-1处是-CH3的对称伸缩振动吸收峰,1 730 cm-1处的强吸收为C=O的特征峰,1 451 cm-1和1 387 cm-1处的吸收峰是甲基丙烯酸酯的特征峰,1 068 cm-1处属于丙烯酸丁酯的吸收峰。合成乳液所成乳胶膜有以下特点:1 680 cm-1处出现1个很强的伸缩振动峰,这是由接枝到环氧树脂分子上的丙烯酸分子中的羧基引入的;949 cm-1处是环氧树脂C-O-C的特征吸收振动峰,可见丙烯酸使环氧树脂开环并一同参与了反应;1 240 cm-1处是C-F吸收振动峰,说明氟单体参加了反应;新增的3个吸收振动峰正是环氧树脂和氟单体改性丙烯酸后所表现出来的特征峰。由此可知,所有单体都参加了反应。

2.2 软硬单体质量比对合成乳液涂膜性能的影响

玻璃化转变温度Tg决定了室温下合成树脂的硬度,并直接影响其配制的涂料的硬度、黏稠度等性能。根据涂料要求,合成乳液较理想的Tg通常为20℃左右,可通过改变配方中各种单体的质量分数加以调整。以MMA和AA作为硬单体,BA作为软单体,选取核Tg分别为10℃,0℃和-10℃,确定软硬单体的质量比,并由核壳比得出软硬单体在核壳中的质量分数。以乳液软硬比、AA含量、核壳比、Tg核为4个因素设计正交试验,各乳液制成涂膜的附着力及接触角见表1。

由表1中接触角的极差可以看出:对涂膜性能影响最大的因素是单体软硬比。所有试验都加入了质量相同的环氧树脂,环氧树脂对涂膜附着力都有改善作用,因此附着力变化不大。综上可知:软硬比为50:50(1:1),AA含量为2%,核壳比为2:3,Tg核为-10℃的软核硬壳形式的乳液性能最好。

2.3 氟含量对合成乳液涂膜性能的影响

氟单体含量增加,成膜过程中经分子重排后,氟原子倾向于排布在涂膜表面,因而可使乳液的接触角增大[6]。氟单体含量对合成乳液涂膜性能的影响见表2。由表2可知:随合成液中氟单体的含量增加,涂膜与水的接触角增长,当加入12%氟单体时,接触角达到最大值82.6°,但是此时涂膜的附着力和硬度变差;氟单体含量超过12%,反应困难,接触角反而下降。综合考虑,选择氟单体最佳含量为8%。

2.4 环氧树脂含量对合成乳液涂膜性能的影响

环氧树脂对丙烯酸改性,使其生成了惰性键醚键而不容易发生反应,生成的分子链不容易断开,结构稳定;同时环氧树脂和丙烯酸树脂在成膜过程中形成交联结构,交联密度增大,分子间不易滑动,水分子不易由外向内渗透到水相中,从而降低了乳液的吸水率[7]。

E-44含量对合成乳液涂膜性能的影响见表3。由表3可知:环氧树脂改性丙烯酸乳液可以明显降低吸水率,加入3%环氧树脂时,吸水率由24.2%降低到15.7%;当环氧树脂加入量为15%时,吸水率最低,达到6.3%,但是此时乳液的接触角和附着力不理想。确定适合的环氧树脂含量为9%。

2.5 合成乳液制备的海洋防污涂料的性能

将最佳配方的合成乳液与颜填料(组成为高岭土、氧化铁红、碳酸钙、钛白粉、滑石粉)和纳米二氧化硅(粒径20～30 nm,纯度≥98%)制成涂料,涂料配方及涂膜性能见表4。

由表4可知,此涂料性能较佳,可作为海洋防污涂料使用。

3 结论

(1)采用核壳乳液聚合方法合成了有机氟改性环氧丙烯酸乳液。软硬单体质量比为1:1,丙烯酸质量分数为2%,核壳单体质量比为2:3,核玻璃转化温度为-10℃,氟单体含量占单体的8%和环氧树脂含量占单体的9%,合成乳液的性能最佳。

(2)合成乳液制备的涂料性能较佳:附着力2级,接触角114.0°,抗冲击强度大于500 N·cm,吸水率为2.41%。

摘要：乳液是环保型低表面能海洋防污涂料的重要组分。采用核壳乳液聚合方法合成有机氟改性环氧丙烯酸乳液,探讨了软硬单体质量比、氟单体含量、环氧树脂含量对乳液性能的影响,得到氟改性环氧丙烯酸乳液的最佳配方,并探讨了合成乳液制备的涂料的海洋防污性能。结果表明:软硬单体质量比为1:1,丙烯酸含量为2%,单体核壳质量比为2:3,核玻璃转化温度为-10℃,氟单体含量占单体总含量的8%,环氧树脂含量占单体总含量的9%时,乳液性能最佳;用此乳液制备的涂料涂层附着力2级,接触角114.0°,抗冲击强度大于500 N·cm,吸水率为2.41%,性能较佳。

关键词：核壳乳液合成,氟改性环氧丙烯酸,附着力,接触角,抗冲击强度,吸水率

参考文献

[1]刘国杰.特种功能性涂料[M].北京:化学工业出版社, 2002:20-23.

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[6]Matsumoto H.Fluorine Resin Coating[J].Marine Pollution Bulletin,1999,37(7):55~57.

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丙烯酸核壳乳液论文 篇2

核壳乳液聚合技术是在乳液聚合理论发展的基础上发展起来的。核壳结构是指以聚合物A为核,外层包覆聚合物B的乳胶粒子的结构[1,2,3]。常规聚丙烯酸酯乳液存在“热粘冷脆”、最低成膜温度高及耐水性差等不足,从而限制其进一步应用[4,5,6]。因此,开发高性能、多用途的丙烯酸酯乳液已成为业内的热点。粒子结构及改性是解决常规丙烯酸乳液问题的常用方法。

核壳乳液聚合即粒子设计,就是在不改变原料组成、不增加产品成本的条件下,利用高分子化学、分子设计及乳胶粒形态动力学等原理,通过精细地设计,制订合理的合成工艺,在适当的聚合条件下,改变聚合物的分子量及其分布,分子结构,有目的地制备出具有某些特定结构形态的乳胶粒, 来给予乳液聚合优异的性能和特殊的功能[7,8]。有机硅、有机氟及纳米粒子等改性核壳型丙烯酸酯乳液具有更优良的性能。近年来,核壳型丙烯酸酯乳液合成与改性成为科研工作者的重要课题。

1纯丙核壳丙烯酸酯乳液

常规纯丙乳液存在“热粘冷脆”、耐水性差及成膜温度高等缺点,通过对粒子结构进行设计,即合成核壳纯丙乳液,能明显改善常规乳液的不足[9]。

和海清等[10]采用种子乳液聚合方法合成了以丙烯酸丁酯为核,苯乙烯甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯为壳的一种丙烯酸酯乳液。研究了核壳比例、乳化剂种类与用量、种子乳液的稳定时间、交联剂用量和乳液的保温时间等因素对乳液性能的影响,优化了合成工艺。结果表明,最佳的核壳比是2∶3,当乳化剂占单体总质量的3%,非阴离子乳化剂比例为2∶1,在形成核时加交联剂时,种子乳液稳定时间是1h,乳胶粒子的多 分散指数 较小,而且加入 的特殊单 体的量在2%~3%之间较合适。同时对乳液进行DSC和TEM测试, 结果显示胶粒是核壳结构,并且结构组成部分与设计的结构相符。

Zhao等[11]通过预乳化-半连续种子乳液聚合法,合成了固含量高达60%的P(St+AA)/P(MMA+BA+DMAM)核壳结构乳液。同时研究了乳化剂用量、反应温度和固含量对乳胶粒粒径和乳液分散性的影响,并通过TEM对乳液进行测试。结果表明:乳胶粒粒径为200~600nm,乳胶粒分散均匀且分散指数为1.2~1.4。

陆波等[12]以丙烯酸丁酯为核单体,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯为壳单体,十二硫醇为壳层聚合的链转移剂,采用种子乳液共聚方法制备核壳结构的丙烯酸酯共聚物。他们研究了单体、链转移剂的用量对壳层聚合物的玻璃化温度、 黏流温度和熔体流动速率的影响,并用扫描电子显微镜对乳胶粒结构进行研究。实验结果表明,加入丙烯酸乙酯或十二硫醇,可以降低壳层聚合物的玻璃化温度和黏流温度,增加熔体流动速率,加入质量分数为0.1%的十二硫醇可以使壳层共聚物(m(MMA)/m(EA)=80/20)的熔体流动速率提高到0.863g/min,提高了2个数量级,核壳聚合物乳胶粒径在100~200nm之间,粒径分布较窄。

任秉康等[13]以十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-10为复合乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)为主要原料,采用预乳化半连续种子聚合法制备具有核壳结构的高抗水性丙烯酸共聚乳液。结果表明,优化反应条件后,硬单体MMA配以适量FA单体为壳,制备的共聚乳液稳定性好,粒度均匀,具有明显的核壳结构。乳胶膜表面能随着含氟量的增加大幅度降低,当氟单体含量为16.3% 时,其表面能降至19.9mN/m。利用功能氟单体包覆于核层外表,当氟单体含量为4.7%时,原乳胶表面能从37.7mN/m降至24.6mN/m,所浸渍滤纸耐水性能明显优于不含氟乳液浸渍滤纸,达到“低氟高效”的效果。

纯丙乳液作为一类中间产品或原料,其用途非常广泛, 现已广泛用于建筑涂料、防水涂料、纺织助剂等方面。纯丙乳液克服了油性丙烯酸酯易燃、易爆、有毒、严重污染环境的缺点,但在实际应用过程中还存在一些问题,主要有最低成膜温度(MFT)偏低,乳液流动性尤其是黏度不易调节,导致涂膜的耐热性、耐有机溶剂性、耐磨性及耐老化性改善并不明显。为了解决纯丙乳液存在的问题、开发性能优良的丙烯酸酯乳液,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。

2核壳丙烯酸酯乳液的改性

2.1聚氨酯改性

聚氨酯(PU)由于分子结构可调性大,具有耐低温、柔韧性好、附着力强等优点,分子中含有大量的氨酯键、酯键和醚键等极性键,能够形成氢键使分子间作用力增强。因此其涂膜具有良好的力学性能和化学性能,且无污染,能耗低。通过核壳乳液聚合,将其用于丙烯酸酯类材料的改性,可得到性能优异的聚氨酯聚丙烯酸酯复合乳液[14,15]。

孙宁等[16]用甲基烯酸羟乙酯(HEMA)作为交联单体参与聚氨酯/丙烯酸(PUA)合成反应,制备了核壳型交联结构PUA水分散乳液。实验结果表明,加入HEMA后,PUA水分散乳液耐水性和硬度显著提高,当HEMA用量为PA的6%,在二羟甲基丙酸(DMPA)反应完成后加入时,产品性能最佳。

Jin Gyu Park等[17]通过两步乳液聚合方法,制备出了聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳结构改性聚丙烯酸酯乳液。然后用所得乳液对PMMA树脂进行改性,在透光率下降不是很大的情况 下,可以很好 地改善树 脂的断裂 韧性。Shen等[18]同样采用两步乳液聚合制备了聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳聚合物乳液。他们用这种改性后的乳液去改性环氧树脂,发现当聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳聚合物用量为环氧树脂质量8%时,改性后的效果最佳,材料的剪切强度和冲击度最佳。

张敬芳等[19]以水性聚氨酯(PU)为种子乳液,加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)等单体,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,待单体和引发剂溶胀到种子乳液时再进行聚合,合成了以PU为壳、PA为核的核壳型PUA复合乳液粘合剂。通过透射电镜(TEM)、 傅里叶红外光谱(FI-IR)等方法对乳液及形成乳胶膜的结构和性能进行表征。当混合单体质量分数为40%,复合乳液的核壳粒子粒径小于200nm时具有良好的分散性和稳定性。

夏宇正等[20]以自制的磺酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,用丙酮法制得稳定的磺酸型聚氨酯分散体。用红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热仪、透射电镜及粒径分析仪等研究磺酸型聚酯二元醇相对分子质量对聚氨酯分散体(PUD)粒径的影响以及PUD粒径对丙烯酸酯单体增容能力的影响。结果表明,对亲水性较强的丙烯酸酯单体,粒径较大的磺酸型聚氨酯分散体增容丙烯酸酯的能力越强,越易生成以聚氨酯为壳、聚丙烯酸酯为核的聚氨酯/丙烯酸酯核壳乳液。

PU本身带有亲水性的羧基,随着PU分子量的增大,亲水羧基增多,故稳定性差是其改性的致命弱点,耐水性差、硬度低、膜光滑度差等缺陷限制了其发展。因此探索新的合成路线,合成具有特殊功能的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)乳液将是未来发展的重点。

2.2有机硅改性

有机硅单体是一类具有特殊结构的单体,它的分子中既含有有机基团,又含有-Si-O-Si-无机骨架,所以常用它作为连接有机物与无机物的桥梁,如将它用在涂料中则能大大提高涂膜的性能。另外,由于有机硅具有比较低的表面能,较高的Si-O键键能,赋予涂料许多优良性能,如优良的耐水、耐候、耐温以及耐化学介质性和良好的渗透性能等[21,22,23,24]。

于晓茹等[25]采用单体浓度梯度加入法合成了具有梯度壳层的核壳结构,可用于木器涂料的硅丙乳液,考察了乳化体系、聚合工艺、有机硅预聚物的引入、软/硬单体比等因素对乳液和漆膜性能的影响,用透射电 镜测定了 乳胶粒子 形态。研究表明:OP-10/SDS/MS-1为最佳乳化 体系,有机硅预聚物与其他单体一次性混合引入,软/硬比为1∶2时,所制得乳液的综合性能良好,固含量为45%,成膜温度为48 ℃,附着力为1级,硬度为2H,乳胶粒子有明显的核壳结构。

马建中等[26]采用单体预乳化法和半连续种子乳液聚合法合成了核壳结构硅丙复合乳液,同时研究了乳化剂种类及配比、乳化剂补加速率对乳液性能和乳胶粒粒径及其分布的影响,并用红外、透射电镜分别对聚合物分子链结构和乳胶粒形貌结构进行了表征。结果表明:合成的硅丙乳液具有核壳结构,复配乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径小,黏度较大, 用单一乳化剂合成的乳液粒径分布窄。随着乳化剂用量增加,单体转化率提高但涂膜耐水性下降。

戈成岳等[27]以2,2,-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷]二氢氯化物(VA-044)和过硫酸钾(KPS)、甲醛合次亚硫酸氢钠 (SFS)为复合引发剂,采用烯丙基聚醚类反应性乳化剂,低温下合成了高硅含 量的硅-丙乳液;系统探讨 了乳化剂 种类、 VA-044用量、有机硅用量等因素对聚合体系稳定性的影响, 并借助透射电镜(TEM)、粒度分布仪等分析了乳胶粒形貌、 粒径分布。结果表明,使用反应 性乳化剂VA-044用量为1500mg/kg,有机硅用量为10%时聚合体系的稳定性最佳; 乳胶粒呈明显的核/壳结构,且粒径分布较窄。

Wang等[28]通过核壳乳液聚合技术和无皂乳液聚合技术制备出有机硅单体为壳的硅丙乳液,并用红外、原子力显微镜等测试手段对其结构与表面形 态进行了 表征与分 析。 结果表明,反应型乳化剂参与了聚合反应,成功地接技到聚合物的分子链上。当加入少量的丙烯酸十八酯时,乳液稳定性良好;当反应型乳化剂用量少于1.5%和有机硅单体用量超过2%时,乳胶膜耐水性优异。同时涂膜表面的粗糙度随有机硅单体的增加而变粗。

李辉等[29]采用种子乳液聚合法,以过硫酸钠(NaPS)为引发剂,苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸异新脂(EHA)、苯乙烯(St)、丙烯酸 (AA)为壳单体,合成了具有硬核软壳型苯丙乳液,并对其进行有机硅改性,得到核壳型有机硅改性苯丙乳液。他们将其用作涂料印花粘合剂,对其结构与表面形态进行了表征与分析,结果表明,核/壳单体质 量比为6∶4,AA质量分数 为2.5%,乙烯基硅油质量分数为10%~15%。该乳液的耐热性能优于核壳苯丙乳液,将其用于涂料印花,改善了堵网性, 印花织物的干、湿摩擦牢度,皂洗牢度及表观得色量可达工业级华润粘合剂水平。

有机硅和丙烯酸单体的聚合过程中,有机硅预聚体可能发生自聚,从而形成类似凝胶的不可聚物,影响乳液的稳定性。乳液共混虽然简单方便但乳液之间的相互作用还有待研究。

2.3有机氟改性

氟聚合物材料因具有较高能量的C-F键,赋予氟聚合物材料具有许多优异的性能,如强憎水性能、热稳定性、化学稳定性和抗氧化稳定性及耐污性等,这些性质使含氟材料在许多领域都得到了很好的应用[30,31]。用有机氟改性丙烯酸酯乳液,其各方面性能具有一定的改善。

陈美玲等[32]采用核壳乳液聚合方法合成有机氟改性环氧丙烯酸乳液,探讨了软硬单体质量比、氟单体含量、环氧树脂含量对乳液性能的影响,得到氟改性环氧丙烯酸乳液的最佳配方。结果表明,软硬单体质量比为1∶1,丙烯酸含量为2%,单体核壳质量比为2∶3,核玻璃转化温度为-10 ℃,氟单体含量占单体总含量的8%,环氧树脂含量占单体总含量的9% 时,乳液性能最佳;用此乳液制备的涂料涂层附着力为2级,接触角为114.0°,抗冲击强度大于500N·cm,吸水率为2.41%,性能较佳。

陈中华等[33]以十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)为复合乳化剂,甲基丙烯酸十二氟庚酯(Actyflon-Go4)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料制备了壳层含氟的核壳型丙烯酸酯共聚物乳液;用红外光谱(FT-IR)表征乳胶 膜化学组 成,用透射电 子显微镜 (TEM)观察了乳胶粒的微观形态结构。结果表明共聚物乳液具有以丙烯酸酯类聚合物为核,氟单体及部分丙烯酸酯类单体聚合物为壳的结构。随着共聚物中含氟单体量的增加, 共聚物乳胶膜的吸水性降低,耐水性增加;且特种单体的量占总单体量的2.8%时就能显著改善膜的性能。

Qin等[34]通过两步半连续乳液聚合法合成了以丙烯酸酯类聚合物为核,氟聚合物为壳的核 壳氟改性 丙烯酸酯 乳液;同时用FT-IR、TEM及XPS等手段对乳液进行表征。结果表明,乳液具有明显的核壳结构,加入少量的氟单体能明显改善涂膜的耐水性,涂膜对水及十 六烷的接 触角分别 为119°和79°。

唐敏等[35]以甲基丙 烯酸甲酯 (MMA)、丙烯酸丁 酯 (BA)、短氟碳链2-(全氟己基)、乙基甲基丙烯酸酯(FMA6) 和非氟烷基丙烯酸酯合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液,探讨了壳相中氟单体用量和非氟烷基丙烯酸酯的烷基链长度(n=4、8、12、16、18)对产物疏水疏油性能的影响。结果表明:当氟单体用量为总单体质量的8.5%,甲基丙烯酸十六酯(CMA)的共聚体为壳层时,合成乳液制得的乳胶膜疏水疏油性最佳,对水接触 角为124.67°,对二碘甲 烷接触角 为112.76°。TGA表征表明热分解温度比不含氟的聚合物提高了近20 ℃。由此说明用合成的核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液制得的涂膜具有有益的疏水疏油性和耐热性能。用有机氟改性丙烯酸酯比单纯使用价格昂贵的含氟丙烯酸酯单体价格要低,且所得乳液对环境污染小。

2.4纳米SiO2改性

丙烯酸树脂虽然有良好的成膜性和粘附性,但其耐水性、耐候性和力学性能差,无机纳米粒子有优异的热稳定性和力学性能,因此用纳米无机粒子改性丙烯酸酯,所制备的纳米复合材料具有高强度、优异的韧性和抗老化性能[36,37,38]。

吴爱苹等[39]先合成出粒径在100nm以内的纳米级聚丙烯酸酯乳胶粒,同时用偶联剂A-174对纳米SiO2进行改性, 然后通过种子乳液聚合法制备出以SiO2为核,具有交联结构的聚丙烯酸酯为壳的核壳复合乳液。他们探讨了SiO2用量、SiO2改性时间、偶联剂A-174用量等因素对乳液性能的影响,同时用红外光谱、激光粒度仪对其结构进行表征。结果表明:偶联剂A-174成功接技到二氧化硅表面,当SiO2用量为0.18%,SiO2改性时间为3h,偶联剂用量为3.75%时, 乳胶粒的粒径为70.42nm。复合粒子的粒径随SiO2用量的增加而增大。与纯丙乳胶膜相比,复合乳胶膜的拉伸强度与断裂伸长率都有一定的提高。

Zhou等[40]通过溶胶-凝胶技术及无皂乳液聚合方法合成了P(St-BA-AA)/SiO2纳米复合乳液。结果表明:有机-无机杂化乳液呈现出异型核壳结构 (草莓结构),且纳米SiO2粒子接枝在聚合物的表面。同时,通过加入纳米SiO2,乳液的耐热、耐水及力学性能都得到改善。

Liao等[41]首先制备具有核壳结构且分子链上带有硅烷偶联剂KH-570的丙烯酸酯乳液,然后与有硅溶胶混合,制备出有机-无机杂化乳 液,同时对合 成乳液进 行性能表 征。 DLS数据表明,有机-无机杂化乳液(PAES)粒子比纯丙烯酸酯核壳乳液(PAE)大;TEM显示PAES具有明显的核壳结构,且纳米二氧化硅有部分在乳胶粒表面,一部分均匀分散在乳液中;红外谱图证实KH-570接枝到了丙烯酸酯分子链上;TGA曲线表明PAES乳胶膜比PAE膜具有更好的耐热性。

纳米材料本身的优异性受到广大科研工作者的青睐,而纳米材料改性涂料过程中最大的问题在于纳米粒子的分散与稳定。

2.5环氧改性

环氧树脂由于所带有的特性环氧基团而具有较高的活性,同时还带有羟基、酯键、醚键等活性基团,具有优异的粘接性能、耐磨性能、防腐蚀性能、电绝缘性能、化学稳定性、低收缩等性能[42,43],所以用环氧树脂改性丙烯酸酯核壳乳液能取长补短,发挥两者的优势。

李艳东等[44]采用预乳化-半连续种子乳液聚合工艺制备了环氧树脂改性聚丙烯酸丁酯/(聚甲基丙烯酸甲酯-衣康酸双酚A环氧树脂)(PBA/P(MMA-ITA-DGEBA))核壳乳胶粒子,探讨了环氧树脂在改性核壳粒子制备过程中不同的改性方式,从而确定了最佳环氧改性工艺。采用激光粒度仪、 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等方法对核壳乳胶粒子进行了表征,实验结果表明:PBA粒子在200~400nm区间分布,其平均尺寸为290nm,PBA/P(MMA-ITA-DGEBA)核壳粒子在200~ 500nm之间分布,其平均尺寸为340nm。FT-IR分析得知, 通过功能单体ITA,双酚A型环氧树脂被成功接枝到核壳乳胶粒子上,TEM观察证明合成的乳胶粒子确为核壳形态。

谢顶杉等[45]采用半连续种子乳液聚合法制备具有核壳结构的环氧-丙烯酸酯复合乳液,研究了乳化剂种类及用量、 引发剂用量、环氧树脂用量及功能单体用量对乳液及其涂膜性能的影响。研究表明当复合乳化剂用量为4.5%,引发剂用量为0.6%,环氧树脂E44用量为5%,官能单体MAA用量为2%时能得到综合性能优异的环氧-丙烯酸酯复合乳液。

李海峰等[46]运用自交联和核壳乳液聚合技术合成了具有多层核壳结构的自交联型环氧改性丙烯酸酯乳液,考察了乳化剂用量、环氧树脂用量、软/硬单体的组成与配比、交联单体的加入量等对乳液和漆膜性能的影响。该乳液用于木制门窗罩面清漆和实色面漆时,可使漆膜硬度提高到2H,且柔韧性佳,既具有良好 的附着力、优良的抗 划伤性、抗回粘性,又具有较佳的耐擦洗性和耐沾污性。

目前环氧树脂改性丙烯酸树脂已取得很大进展,但其研究主要集中在选择的固化工艺上,相关基础理论还有待进一步研究。

3结语

近年来,随着乳液聚合理论的发展,不断涌现出新的乳液聚合技术,如无皂乳液聚合、核壳乳液聚合及辐射乳液聚合等聚合技术,其中无皂乳液聚合技术与核壳乳液聚合技术是科研工作者的研究热点。随着乳液聚合新技术的出现,丙烯酸酯乳液广泛应用在外墙涂料、胶粘剂、油墨及织物涂饰等领域。

丙烯酸核壳乳液论文 篇3

1.1 接枝机理

该机理认为在核与壳之间存在一过渡层, 它是由第二单体接枝到种子聚合物上形成的, 这个过渡层降低了核与壳聚合物间的界面能, 从而使复合粒子得以稳定。由乙烯基聚合物与聚丙烯酸酯构成的核壳结构粒子多属于此情况Vanderhoff研究了PB (Ⅰ) /MMA (Ⅱ) 体系中各种工艺参数对种子乳液聚合过程中, 第二组分单体在核-壳乳胶粒上的接枝反应的影响。结果表明:随着引发剂浓度增加, 接枝物含量降低, 随着种子粒子的表面积增加, 接枝到PB种子上的MMA量增加, 而接枝共聚物的分子量下降, 表明接枝反应是一个表面控制过程, 引发开始点可以是在水相或乳化剂吸收层, 接枝反应属于α位置上的脱氢链转移反应机理。

1.2 互穿聚合物网络 (IPN) 机理

在核壳乳液聚合反应体系中加入交联剂, 使核层、壳层中一者或两者发生交联, 聚合物分子链相互贯穿并以离子键及其它化学作用力的方式各自交联而形成网络结构, 生成互穿聚合物网络乳液。IPN不同于简单的共混、嵌段或接枝聚合物, 在性能上IPN与后三者的明显差异有两点:一是IPN在溶剂中溶胀但不能溶解, 二是IPN不发生蠕变和流动。乳液互穿聚合物网络简称LIPN, 合成时一般采用分步乳液聚合 (即种子乳液聚合或核壳乳液聚合) , 第二阶段单体在种子乳胶粒表面进行聚合和交联, 生成LIPN。一般来说IPN的性能决定于相的连续性、两种网络的混合、相区的大小和构成LIPN的聚合物的玻璃化转变行为。当温度处于两种聚合物玻璃化温度之间时, 聚合物具有更高的抗张强度、更高的模量和更高的抗冲击强度。

1.3 聚合物沉积机理

Rois在研究Pst/p (BA-MMA) 种子乳液聚合过程中发现, 在反应初期, 第二组分单体在水相中聚合形成均相小粒子。随着反应的进行, 种子作为核捕捉生成的小粒子。第二组分单体的聚合反应在新的小粒子和被捕捉的粒子内进行, 粒子的形状由反应初期的球状逐渐变为不规整。该机制认为, 种子乳液聚合主要发生在水相中, 产生次级粒子, 这些粒子来不及长大就被种子粒子所吸附, 从而在种子表面形成壳层, 对于水溶性好的单体或以连续法进行的种子乳液聚合, 核-壳结构的形成基本上遵循该机制。聚合速率越小、核层聚合物与壳层聚合物之间的界面张力越小, 核-壳结构越容易生成。

1.4 种子表面聚合机理

多数种子乳液聚合用的是水溶性引发剂, 所产生的自由基有较好的亲水性, 易附在粒子的表面。该机理认为乳液粒子中不仅自由基的分布不均匀, 而且单体也呈梯度分布, 形成单体富集的壳层, 因而聚合反应也主要发生在壳层, 从而生成核壳聚合物粒子。对于水溶性差的单体或以平衡溶胀法、间歇法进行的种子乳液聚合, 其核壳结构的形成遵循该机理。

1.5 离子键合机理

若核层聚合物和壳层聚合物之间分别带有相反电荷的离子, 它们靠离子键结合形成核壳结构的乳胶粒子, 这种机理称为离子键合机理。采用含有离子键的共聚单体制得的复合聚合物乳液, 由于不同分子链上异性离子的引入抑制了相分离, 从而能控制非均相结构的生成。

2 硅丙乳液的聚合方法及特点

制备有机硅氧烷一丙烯酸酯乳液主要有两种途径, 第一种是物理改性法 (即冷拼法) , 该方法操作简单, 是改善聚丙烯酸酯耐寒性、耐热性并达到综合物理性质的重要途径。但改性效果较差;同时由于聚硅氧烷和丙烯酸酯的结构与极性相差很大, 容易发生相分离, 制得的共混乳液的稳定性不高。第二种是化学改性法。化学改性法主要分为本体共聚、溶液共聚和乳液共聚。目前国内化学改性法大体分为两种工艺:第一种工艺是首先制备带羟基、氨基、烷氧基或环氧基的有机硅树脂, 利用活性基团的反应活性, 使其与丙烯酸树脂上的官能团反应, 从而将有机硅键合到丙烯酸树脂上;第二种工艺是制备带乙烯基团的有机硅单体, 利用乙烯基的活性与丙烯酸酯单体共聚。化学改性工艺的优点是有机硅分子以化学键的形式接合到丙烯酸酯大分子上, 从结构、组成上完成对丙烯酸酯的改性, 达到分子级改性的效果。有机硅氧烷能否和丙烯酸酯聚合物有机地结合, 结合后性能是否稳定, 取决于以下因素:

两种组分的比例:聚硅氧烷在聚丙烯酸酯聚合物中的添加比例不是任意的, 有一定的限度。结合的好, 在显微镜下有均匀的微观分相;结合不好, 宏观即有分相。

分子量大小:分子量大的聚合物难以互溶, 易于发生相分离;但分子量过小则力学强度较差。

分子链的极性:聚硅氧烷为非极性高分子, 与极性聚丙烯酸酯高分子共聚, 一般要在其中引入极性基团以增加其亲和性。

架桥键的性质:聚硅氧烷如果通过其硅官能基团与丙烯酸酯结合, 比较容易合成。但所得聚合物在两种高分子之间有Si-O-C或Si-NH-C键连接, 这种连接不耐水解, 稳定性较差。需要通过三个以上CH2桥或C6H4桥再和聚丙烯酸酯主链相连, 才有良好的水解稳定性。

3 硅丙乳液的综合性能

3.1 成膜性能的改善

聚合物胶乳形成机械完整性的连续性膜的能力取决于粒子表面张力作用下的粘弹松驰性, 以及粒子与粒子界面间分子的相互作用, 这两个参数都与聚合物的玻璃化温度 (Tg) 有关, 特别是与粒子表面层的Tg有关。当胶膜形成时, 只是粒子的壳层附近参与溶合。研究表明, 复合乳液的最低成膜温度 (MFT) 与其中硬单体组分的含量之间不存在线性关系, 在某一临界组成以下, 其MFT低于相应共聚物的MFT。

3.2 玻璃化温度的改变

差示量热扫描技术 (DSC) 是表征聚合物相溶性的重要手段。两种无规聚合物共混, 如果两者不相溶, 则显示出两个组分各自的玻璃化转变温度Tg, 对于复合乳胶粒子也是如此。据沈宁祥等人对PMA/PEA复合乳胶的研究结果:由于核/壳界面上两种具有一定的相溶性的均聚物链段扩散, 相互贯穿, 这种作用在一定程度上抑制了软组分的链段运动, 而使其微区的Tg变高, 相应地使硬组分PMMA构成的微区的Tg下降。Vanderhoff讨论了PBA (I) /PMMA (II) 体系乳胶膜的Tg与接枝率之间的关系。结果表明壳聚合物的Tg受到接枝的影响。增加PMMA在PBA的接枝率, 使壳聚合物的Tg下降, 而橡胶的瑰受到两方面的影响:一方面增加胶联剂使Tg升高, 但同时降低了接枝率, 从而降低了Tg。

3.3 优良的力学性能

Yamazaki研究了PMMA/PEA胶乳体系时发现, 复合聚合物乳胶膜在100%伸长率下的拉伸强度比组成相同的无规共聚物乳胶膜大4倍, 还发现核壳乳胶膜与相同组分的无规共聚物相比, 具有较高的气阻模量, 复合乳胶膜的力学性能与壳层聚合物的性能有关, 也与粒子的形态有关。研究表明PMMA/PEA复合乳胶膜的强度高于相应的无规共聚物和共混物胶膜。这是由于PMMA/PEA复合乳胶粒子内部, PMMA与PEA之间存在一种相互结合力, 一于是构成一种由PMMA (硬相、分散相) -PMMA/PEA相互结合部 (过渡相) -PEA (软相、连续相) 组成的复合体系, 这一过渡相的存在加强了核与壳层之间的联系, 并改善了两者界面结合状况。

3.4 良好的热处理性能

Matsumot等研究了PEA/PSt复合乳胶膜的热处理性能, 发现复合胶膜在热处理前膜又软又弱, 经热处理后, 变成刚性和脆性, 膜拉伸强度增加。Ocounor认为膜的性能依赖于粒子的凝聚现象, 对于质量比为50:50的PBA/PSt复合乳胶膜, 其粒子形态由相分离的PSt微粒子分散在连续相PBA中, 这些膜的力学行为属于软的热塑性弹性体, 经过高于Tg以上温度热处理, 其膜量、断裂强度和断裂能量明显增加, 这是由于高于PSt的Tg时, PSt分子链可以有效地移动, 于是PSt和PBA相互作用, 进行重排, 通过自行扩散达到平衡状态。此时, PBA/PSt相界面张力达到最小, PSt能以半连续的方式分散于PBA相中, 从热力学的角度降低了PBA/PSt的凝聚作用。

摘要：核壳乳胶粒的形态对乳液的性能和应用具有显著的影响, 研究乳胶粒形态产生的机理、发展的过程, 一方面可以丰富乳液聚合理论, 另一方面有重要的实际应用意义。本文探讨了硅丙核壳乳液胶粒生成机理与聚合方法。

关键词：硅丙核壳,聚合方法,生成机理

参考文献

[1]张心亚, 液聚合中乳化剂对聚合物乳液稳定性的影响, 粘接, 2002

[2]侯有军, 有机硅氧烷-丙烯酸酯乳液聚合研究进展, 合成橡胶工业, 2001

丙烯酸核壳乳液论文 篇4

本方法在PS为核、PU为壳的核壳结构聚合物基础上,通过在PU预聚体合成阶段加入双功能团单体HEMA制得端烯基的PU预聚物,使之与苯乙烯单体乳液共聚形成交联结构。通过调节核壳质量比、交联单体用量对乳液和涂装于HIPS塑料形成的涂膜的性能进行了研究。

1 实验部分

1.1 试剂

甲苯二异氰酸酯(TDI-80),工业级,日本三井化学株式会社;聚醚二元醇(Diol-1000),工业级,山东东大化工集团;二羟甲基丙酸(DMPA),工业级,瑞典柏仕德公司;偶氮二异丁氰(AIBN),工业级,上海试剂四厂;1,4-丁二醇(BDO),分析纯,天津市福晨化学试剂厂;三乙胺(TEA),分析纯,上海凌峰试剂厂;甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA),分析纯,天津市大茂试剂厂;对苯二酚,分析纯,天津市大茂试剂厂;苯乙烯(St),分析纯,天津市福晨化学试剂厂;丙酮,化学纯,长沙安泰精细化工实业有限公司。

1.2 方法

将洁净干燥装有搅拌装置、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶置于水浴锅中,加入Diol-1000和过量的TDI,升温至80℃左右反应1h;降温加入BDO,75℃反应1h;降温加入DMPA,70℃反应3h,视体系黏度大小加适量丙酮降粘;降温至65℃,加入HEMA和对苯二酚反应1~1.5h;降温至40℃以下,TEA中和后加入St混合均匀,得到阴离子可聚合型聚氨酯预聚体和苯乙烯的混合物。混合物置于分散罐中,高速剪切下加去离子水分散,再加入EDA扩链,得到PU/St分散液。将PU/St分散液置于烧瓶内,搅拌下水浴升温至75℃左右,均匀滴加AIBN的丙酮乳液,反应3h;升温到80℃反应,至单体达到基本不变的转化率;降至室温出料,得交联型聚氨酯-苯乙烯(PUS)核壳复合乳液。

1.3 实验测试

分别按照GB6753.3-86、GB/T 1727-1992标准测试贮存稳定性并制备涂膜;分别按照GB/T 1720-79(89)、GB/T 6739-1996、HG 2-1612-85等标准测试涂膜的附着力、硬度、吸水率等。

采用QMB型最低成膜温度仪(天津市建筑仪器试验机公司)测试乳液的最低成膜温度(MFT),Malvern Nano-ZS 纳米粒度仪(英国马尔文仪器公司)测量乳液的粒径及分布,WQF-410型傅立叶变换红外光谱仪(北京瑞利分析仪器公司)测试乳液涂膜的FT-IR谱图, H-800透射电子显微镜(日本日立公司)测试乳胶粒的结构形态。

2 结果与讨论

2.1 聚合物合成设计

本研究合成的乳液,拟用于配制适用于HIPS塑料的水性涂料。HIPS塑料基材表面自由能低,有一定的极性,常见的PUA水性涂料难以附着。根据结构相似、极性相近原理,设计用苯乙烯替代丙烯酸酯,并在制备PU预聚体时加入含羟基和双键的双功能单体HEMA,通过羟基与异氰酸酯基的反应将双键引入到PU预聚体中,使其与苯乙烯进行自由基共聚,形成交联型PUS核壳结构的乳液。

合成设计过程可分为四大步:(1)过量的TDI与聚醚二元醇发生聚加成反应,生成的聚合物与亲水扩链剂DMPA反应,从而在PU链上引入亲水的羧基;(2)上步反应所得聚合物与含双官能团的HEMA反应制得端烯基的PU;(3)三乙胺中和PU上的羧基使成盐,进而用乙二胺与异氰酸酯中未反应完的NCO基反应进一步发生扩链反应,再剪切水分散得PU预聚物;(4)在AIBN引发剂作用下,端烯基PU预聚物与苯乙烯单体乳液聚合制得PUS核壳交联乳液。

2.2 结构表征

2.2.1 乳液的FT-IR谱图分析

为证实所合成聚合物的分子结构,对其进行傅里叶红外光谱分析,谱图示于图1。

图1中,在波数2270cm-1处无吸收峰,表明体系中无残余的-NCO基团;波数1728cm-1处有羰基特征峰,且在3326cm-1 处有-NH基吸收峰,表明含有大量氨酯键,其中1534cm-1为酰胺II带的NH弯曲振动。3433cm-1处无甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的-OH 特征吸收峰,2930cm-1附近是-CH3、-CH2-的吸收峰,1230cm-1为酯基的C-O-C伸缩振动,1071cm-1处为C-O吸收峰,表明HEMA已聚合到高聚物中;在1370cm-1和1598cm-1出现的吸收带是苯环中的C-C的特征吸收峰,在765cm-1和699cm-1 处是PS中St单元非平面弯曲振动,说明St参与了聚合。综合可知,FT-IR谱图验证了交联型PUS乳液聚合物分子的基本结构,与实验设计吻合。

2.2.2 乳胶粒的TEM观测

采用透射电镜对交联型PUS乳液胶粒的结构形态进行观测,图2为不同放大倍数的透射电镜图。

从放大1×104倍的图2(a)可以看到,乳胶粒大小分布比较均匀。从放大1×105倍的图2(b)可以清楚地看到,单个胶粒具有深浅不同的两种颜色,分别是胶粒的PS核与PU壳,这说明乳胶粒具有明显的核壳结构。从图2(b)还可看到,核中心颜色最深,与壳层越靠近颜色越浅,即从核层到壳层是逐渐过渡的,这可能是双功能单体HEMA在PU和PS间“接枝”搭建桥梁的结果。

2.3 核壳质量比的影响

2.3.1 核壳比对乳液及涂膜性能的影响

定义核壳质量比α=m(PS)/m(PU)。保持NCO/OH(总)=1.48(摩尔比)不变、 聚合物PUS总质量不变,通过减小PU相应增大PS的量从而改变α值,来研究核壳质量比α对乳液及涂膜性能的影响。实验结果分别列于表1和表2。其中,乳液涂膜的硬度和附着力在HIPS塑料试板上测得。

注:HEMA作为PU的组成部分计算(下同)

由表1可知,随α增大,复合乳液的粒径先增大后减小。我们认为这可能由于两方面的影响所致。一方面,由于PUS总量维持不变,PS的量大时PU的量必然小,但含羧基的DMPA的用量恒定,因此-COOH/PU比值增大,即亲水性PU预聚体的亲水性增加,水分散时得到的PU种子乳液的胶粒数多,在一定的聚合物PUS总量下,复合乳液的胶粒粒径小。另一方面,随着St用量增加,聚合物中通过乳液聚合获得的PS部分即核增大,这时作为壳的PU不仅其量减少,而且种子胶粒数增多,因此每个胶粒中亲水性PU壳的量迅速减少,使得外壳部分难以全部包裹住内核,从而出现胶粒聚集,使复合乳液的胶粒粒径变大。在上述两因素的共同作用下,当PS/PU比值在小于4/5的范围内,可能后一因素影响更明显,故乳液粒径随α的增大而变大;当PS/PU比值达到4/5左右时,两个影响因素的作用相当,乳液粒径达到最大值;当PS/PU比值大于4/5时,前一因素影响更加突出,乳液粒径则随α的增大而变小。

表2表明,随着α增大,涂膜的硬度和附着力增加,而吸水率减少。硬度的增加与吸水率下降源于苯乙烯为疏水性硬单体,聚苯乙烯的玻璃化温度达100℃。附着力增加是因为实验底材为高抗冲击聚苯乙烯塑料,根据结构相似互溶的观点,乳液聚合物中聚苯乙烯含量的增加势必对底材有更好的附着。

2.3.2 核壳比对乳液MFT的影响

对一系列PUS总质量不变,而核壳质量比α不同的交联乳液,测试其最低成膜温度(MFT),示于图3。

将表1中乳液胶粒粒径与α的关系也绘于图3,发现乳液的MFT与乳液粒径有相似走势,即随α的增大,乳液的MFT也先增大后减小。由此可见,乳液MFT与乳液粒径有密切关系。这是因为乳液成膜的毛细管压力和粒子总表面积随着乳胶粒粒径减小而增大,胶粒粒径小时有利于粒子表面链段互相渗透,促进粒子变形成膜,从而降低了MFT[8]。

2.4 HEMA用量的影响

本研究选择含有羟基和双键的双官能团单体HEMA,一方面利用其羟基与异氰酸酯基反应将双键引入到PU预聚体分子链端,作为与St共聚的交联点,将壳层PU和核层PS连接起来;另一方面作为丙烯酸类单体可增进乳液涂膜的附着性能。采用核壳质量比为4/5及其他条件基本不变,调节HEMA用量以研究其对乳液及涂膜性能的影响。实验结果列于表3。

由表3可知,加入HEMA后,乳液的附着力增强且耐水性提高。附着力增强的可能是因为HEMA向PU链中引入双键的同时引入了羧酸酯基,羧酸酯基增大了漆膜的极性点,与无交联结构的乳液相比,在成膜过程中,交联型核壳乳液核、壳层均有极性的羧酸酯基,更容易在基材附近发生取向[9],从而促进乳液对HIPS的附着。耐水性提高在于HEMA将PU与PS核壳结构搭桥接枝形成不同程度的交联,增大HEMA用量使双键封端的PU分子与St单体的双键发生更多的交联反应,形成交联密度更大的PUS聚合物分子链,因而成膜更为致密[10]。但是,HEMA用量过大时,PU/PS交联密度过大,分散困难,胶粒粒径变粗,贮存稳定性变差。

3 结论

合成了交联型PUS核壳复合乳液,研究了核壳质量比PS/PU和双功能单体HEMA用量对PUS复合乳液及涂膜有关性能的影响,得到以下结论:

(1)随着核壳比PS/PU的增大,乳液的粒径先增大后减小,这可能与PU种子乳液胶粒的大小和数目有关,PU种子乳液胶粒过小也会导致PUS复合乳液胶粒变粗。

(2)核壳比PS/PU增大,涂膜对HIPS塑料底材的附着增强。

(3)复合乳液胶粒粒径越小,其最低成膜温度越低。

(4)双功能单体HEMA的引入,有利于提高涂膜的附着力和耐水性,但不利于乳液的贮存稳定性。

(5)乳液聚合物核壳质量比PS/PU为4/5,HEMA/PU为6%左右时,适用于配制HIPS塑料水性涂料。

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