| 不同基团对丙烯酸酝乳液涂饰剂性能影响的研究 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2006-12-24 9:30:33  |
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由于丙烯酸酷类单体的化学结构，聚合后所有的功能基，如:烷基酒旨基等均在大分子的侧链上。因此，单纯采用丙烯酸系单体所生产的树脂具有较明显的温度敏感，即热粘冷脆，粘着力差及不耐溶剂等，因而有必要对丙烯酸树脂进行改性。为了改进丙烯酸酷类涂饰剂的性能，可引入一种或多种合适的活性基团。本文通过乳液共聚的方法把一CN，一COOH，一CONH:，一C6H:，一OH等基团的单体分别与丙烯酸酷合成一系列共聚乳液，并着重研究这些基团分别对丙烯酸酷乳液涂饰剂性能的影响。
1试验部分
1 .1主要原料
甲基丙烯酸甲酷(MMA)工业品
丙烯酸丁酯(BA) 工业品
丙烯睛(A哟 工业品
丙烯酸(AA) 工业品
丙烯酞胺(AAM) 工业品
苯乙烯(St) 工业品
丙烯酸轻乙酷(HEA) 工业品
复合乳化剂 自制
过硫酸铰(APS) 分析纯
氨水 市购
去离子水 自制
1.2乳液制备
把乳化剂、一部分单体和去离子水投入到装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口瓶中预乳化后升温至80℃，滴加部分引发剂。恒温反应一段时间，而后，同时滴加剩余的单体和引发剂等，2一3h滴完。控温在80~85℃之间，反应结束后，保温lh，然后降温至40℃以下，用氨水调节pH=7.9--9.0，然后过滤出料即可。
1.3共聚物性能分析测试
1.3.1单体转化率
取5g乳液置于洁净表面皿中，称重后加入5滴5%的对苯二酚水溶液，烘干恒重后，计算转化率。
1 .3 .2耐水性、耐溶剂性测试
称取0 .5g左右0 .5 mm厚的膜，分别在甲苯和水中浸泡24h，根据薄膜的增重率计算容胀率、吸水率。
1 .3 .3断裂强度和断裂伸长率测试
按GBI 040一79测定。
2.结果与讨论
2 .1单体组成
选用MMA为硬性单体，BA为软性单体，二者组分为20份，分别配以3份的AN、AA、AAM、AAM、St 、HEA，制成乳液共聚物，编号分别为:a、b、c、d、e。
2 .2聚合温度
反应温度控制在70℃左右，聚合温度低，聚合反应缓慢。为达到较高的转化率，所需时间长;若温度控制太高(例如90℃以上)，则生成的活性点太多，聚合反应过于剧烈，制得的聚合物分子量低，故控制在80℃左右，可得到较高的转化率和适宜的聚合物分子量。
2.3反应时间
由图1可知，乳液聚合转化率随反应时间的增长而增加，在3一sh转化率在50%一95%之间逐渐增加。
2 .4聚合方法
常见的聚合方法有一次投料法、种子聚合法和半连续法。一次投料法操作最简单方便，有较高的转化率，但制得的乳液稳定性差，乳液粒径大，粘度小。而后两种方法所得乳液在性能上较为稳定，粒径较小，粘度较高，故选用其中之一一半连续法。
2.5引发剂
自由基乳液聚合选用过硫酸铰做引发剂，实验结果表明，其它条件一定时，单体转化率随引发剂的增加而逐渐增加，但引发剂用量达0.5%以后，聚合转化率的变化趋于平缓。引发剂用量与聚合转化率关系如图2:
2 .6测试分析
通过仪器分析，可以确定所加入的含有一定基团的组分已经参加了聚合反应。对各组样品进行性能检测，结果如表1。
由表1可看出，各基团的引入使丙烯酸酷乳液性能有不同程度的提高，以一coNHZ提高最大。这主要是共聚乳液成膜时分子间发生了交联反应。如下:
这样使聚合物间结合紧密，小分子难以渗透，从而提高了断裂强度和耐水耐溶剂性能。
一COOH、一OH对丙烯酸乳液性能也有提高，但不如一CONH2。这是因为一COOH、一OH的引入，使得聚合物分子间只有氢键作用而不象一CONH2的引入，既有氢键作用，还有交联键作用，所以引入一CONH2后性能提高幅度较大。
一CN、一C6H5的引入使丙烯酸酷乳液性能提高幅度最小。这是因为一CN、一C6H5只靠极性键作用，因而弱于交联键、氢键。
3.结论
通过以上论述，得以知晓不同基团对丙烯酸酷乳液性能的影响。一CN、一COOH、一CONH2、一C6H2、一OH的分别引入使得乳液的耐水性、耐溶剂性、断裂强度、断裂伸长率等性能均有所提高，其中以一coNH:提高幅度最大，一COOH和一OH次之，一CN和一C6H2提高幅度最小。
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