阳离子丙烯酸酯聚合物乳液的合成、应用现状及发展前景

概述了阳离子丙烯酸酯聚合物乳液的主要合成方法,包括常规乳液聚合法、反相乳液聚合法、种子乳液聚合及无皂乳液聚合法、转型法,并就其应用领域及特点等方面与阴离子型乳液进行了对比,同时展望了其发展前景。

阳离子型单体DMC对苯丙乳液合成及性能的影响

采用种子乳液聚合法,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为主要单体,分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)及偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为乳化剂和引发剂,并引入功能型阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能单体丙烯酰胺(AM),合成了阳离子型核壳苯丙乳液。研究表明,合成的阳离子苯丙乳液共聚物的核层玻璃化温度Tg约为-17℃(理论值为-27℃),壳层Tg约为65℃(理论值为77℃);所得聚合物的核壳界面上可能存在具有一定相容性的均聚物聚合物链段扩散,相互贯穿,使聚合物核层与壳层之间Tg的差值比理论值小。TEM照片显示,乳胶粒子呈明显的核壳结构,乳液中加入DMC后对乳胶粒子的核壳结构形态有一定的影响。随着DMC及AM用量的增大,阳离子苯丙乳液的粒径和黏度增大,乳胶粒的ξ电位先增大后减小。当DMC用量为单体总量的2%时,乳液体系的ξ电位最高,为45.1 mV,乳液体系稳定。

用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液的合成

采用种子乳液聚合法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为引发剂,引入亲水性阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能性单体丙烯酰胺(AM)〔m(DMC)∶m(AM)=1∶1〕来制备用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液。探讨了聚合反应温度、乳化剂用量、引发剂用量、种子单体用量、阳离子单体用量等对乳液及可再分散乳胶粉性能的影响。确定最佳配方和工艺条件为:聚合反应温度为(80±2)℃、DMC添加量为2%(以主要聚合单体质量计,下同)、CTAB用量为2%(以单体总质量计,下同)、AIBA用量为0.53%(以单体总质量计,下同)、种子单体用量为10.0%(以单体总质量计,下同)。在该工艺条件下,合成的阳离子苯丙乳液粒径大小和分布适中、性能稳定,由其所制得的可再分散乳胶粉含水率低、平均粒径小、再分散性优良。