含有AMPS的丙烯酸酯無皂乳液的合成與性能研究.pdf

1、乳液聚合是工業(yè)上廣泛使用的聚合方法，在聚合體系中加入乳化劑，以使體系穩(wěn)定和成核，但產(chǎn)物中殘留的游離乳化劑，由于不能完全將其從聚合產(chǎn)物中除去，從而對乳液聚合產(chǎn)品的應用會造成一定影響；同時由于乳化劑通常價格較貴，加入乳化劑會增加產(chǎn)品成本，而且還會造成環(huán)境的污染。因此鑒于常規(guī)乳液聚合法存在的的以上缺點，現(xiàn)在工業(yè)上逐漸用無皂乳液聚合法代替常規(guī)乳液聚合來進行工業(yè)生產(chǎn)。所謂的無皂乳液聚合是指在乳液聚合配方中完全不加或僅加入微量乳化劑(其濃度小于臨界

2、膠束濃度(CMC))的乳液聚合過程。不加常規(guī)的乳化劑可以得到表面潔凈、單一分散的乳膠粒，同時消除了乳化劑對環(huán)境的污染。
　　 本文采用半連續(xù)種子乳液聚合法，以少量2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的鈉鹽(AMPS)作為功能性單體，以過硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑成功制備了一種高穩(wěn)定性，高固含量(高達50％)的聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸-β-羥乙酯(P(MMA/BA/HEA))的無皂乳液。由于AMPS是以化學鍵接合在乳膠粒子表面

3、，所得到的乳膠粒子表面“清潔”，沒有殘余乳化劑對乳液的性能產(chǎn)生不良的影響。乳液聚合和存儲過程都非常穩(wěn)定，室溫儲存6個月以上無明顯分層。本文中討論了乳液的轉化率、聚合穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性、玻璃化轉變溫度、乳膠膜的耐水性、耐溶劑性等對乳液聚合過程和聚合產(chǎn)物的影響；同時，采用動態(tài)激光粒度儀(PCS)和透射電鏡(TEM)表征了無皂乳液乳膠粒子的大小、分布及形態(tài)結構，原子力顯微鏡(AFM)觀察了乳膠膜的表面形態(tài)及乳化劑向膜表面的遷移情況

4、，并與常規(guī)乳化劑DBS制得的乳液乳膠膜進行了對比。結果表明，可聚合乳化劑AMPS成功的聚合到丙烯酸酯共聚物中，與常規(guī)聚合物乳液相比，可聚合乳化劑AMPS可以提高乳液聚合的轉化率，并且改善了乳液的聚合穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性、耐水性等。可聚合乳化劑制得的乳膠膜要比常規(guī)乳化劑制得的乳膠膜相比在水洗后有較少的乳化劑遷移到膜的表面，并且對玻璃的附著力要好于常規(guī)乳化劑制得的乳膠膜。而且可聚合乳化劑制得的乳膠粒子表面潔凈，粒徑分布均勻。由此可見，可聚合乳