學(xué)術(shù)知識
在紙制品用水性涂料中占優(yōu)勢的是苯丙乳液類涂料,其耐候性較好、附著力強(qiáng)、流平性佳。在乳液聚合過程中,乳膠粒直徑是乳液合成質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,乳液涂膜的吸水率又是乳液性能的重要標(biāo)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(qiáng)。乳液涂膜的吸水率越低,涂布后的產(chǎn)品耐水性越強(qiáng)。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(fā)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,都會對膠粒直徑和涂膜吸水率產(chǎn)生明顯的影響。同時上述因素之間又相互關(guān)聯(lián)。了解這些影響因素,對于研究和掌握乳液聚合技術(shù)具有重要的指導(dǎo)作用。本研究對上述影響因素逐一進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并在一定范圍內(nèi)得到某些規(guī)律性的結(jié)果。
1.實(shí)驗(yàn)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(xì)化學(xué)品有限公司;丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸(AA):化學(xué)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(xué)純,北京篤信精細(xì)制劑廠;壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10):分析純,天津市福晨化學(xué)試劑廠;過硫酸銨(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(jì)、回流冷凝器和滴液漏斗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(yù)乳化液、1/3引發(fā)劑水溶液,混和均勻,于加熱套中加熱至75~85℃使之聚合;出現(xiàn)藍(lán)色熒光后,用滴液漏斗緩慢滴入剩余的核單體預(yù)乳化液和1/3引發(fā)劑水溶液,在1.5~2h內(nèi)滴加完畢。繼續(xù)保溫約30min,即得到種子乳液。在上述的種子乳液中,通過滴液漏斗緩慢滴加入殼單體預(yù)乳化液和剩余1/3引發(fā)劑水溶液(控溫約75~85℃),大約2~2.5h滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)1h。升溫至90~92℃保溫1~2h后,降溫至60℃左右,用氨水調(diào)節(jié)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,將尺寸為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(jì)算。
吸水率=[(浸水后試樣質(zhì)量-浸水前試樣質(zhì)量)/浸水前試樣質(zhì)量]