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學術知識

苯丙乳液膠粒粒徑和塗膜吸水率影響因素

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/9/5     浏覽次數:    

  在紙制品用水性塗料中占絕對優勢的是苯丙乳液類塗料,其耐候性較好、附著力強、流平性佳。在乳液聚合過程中,乳膠粒直徑是乳液合成質量的重要指標之一,乳液塗膜的吸水率又是乳液性能的重要標志。乳膠粒直徑越小、分布越窄,乳液的表面張力越低,成膜流平性越好,對底材具有良好的滲透性和潤濕性,附著力越強。乳液塗膜的吸水率越低,塗布後的産品耐水性越強。影響膠粒直徑及吸水率的因素很多,例如:乳化劑種類、用量及配比,引發劑用量,酸堿單體的影響,固含量,種子乳液中的單體比例等因素,都會對膠粒直徑和塗膜吸水率産生明顯的影響。同時上述因素之間又相互關聯。了解這些影響因素,對于研究和掌握乳液聚合技術具有重要的指導作用。本研究對上述影響因素逐一進行了實驗,並在一定範圍內得到某些規律性的結果。

  1.實驗部分

  1.1主要原料及試劑

  甲基丙烯酸甲酯(MMA):分析純,北京益利精細化學品有限公司;丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸(AA):化學純,汕頭市西隴化工廠(使用前蒸餾除去阻聚劑);十二烷基硫酸鈉(SDS):化學純,北京笃信精細制劑廠;壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10):分析純,天津市福晨化學試劑廠;過硫酸铵(APS)、氨水:分析純,北京化工廠;碳酸氫鈉(NaHCO3):分析純,北京德茂生物化工廠。

  1.2聚合物乳液的制備

  在裝有攪拌裝置、溫度計、回流冷凝器和滴液漏鬥的四口燒瓶中加入部分乳化劑水溶液、pH值緩沖劑、部分核單體預乳化液、1/3引發劑水溶液,混和均勻,于加熱套中加熱至75~85℃使之聚合;出現藍色熒光後,用滴液漏鬥緩慢滴入剩余的核單體預乳化液和1/3引發劑水溶液,在1.5~2h內滴加完畢。繼續保溫約30min,即得到種子乳液。在上述的種子乳液中,通過滴液漏鬥緩慢滴加入殼單體預乳化液和剩余1/3引發劑水溶液(控溫約75~85℃),大約2~2.5h滴加完畢,繼續反應1h。升溫至90~92℃保溫1~2h後,降溫至60℃左右,用氨水調節pH值至7~8,過濾,出料,檢測乳液的性能。

  1.3乳液的粒徑分布表征及吸水率檢測方法

  1.3.1乳液的粒徑分布表征

  采用英國MALVERN公司的NanoZS納米粒徑測定儀測定乳液的粒徑分布。

  1.3.2乳液吸水率檢測方法

  吸水率的測定:按GB1034—1986,將尺寸爲2.0cm×1.5cm×0.06cm的共聚物膜浸泡在23℃的去離子水中測定,吸水率按式(1)計算。

  吸水率=[(浸水後試樣質量-浸水前試樣質量)/浸水前試樣質量]×100%式(1)

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