苯丙无皂核壳乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以聚(丙烯酸丁酯/丙烯酸钠)[P(BA/AANa)]作为乳化剂,通过丙烯酸丁酯(BA)-苯乙烯(St)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)-丙烯酸(AA)四元共聚反应,制得了具有核壳结构的苯丙无皂乳液。讨论了过硫酸铵(APS)用量、十二烷基硫醇(DDM)用量对P(BA/AANa)聚合反应的影响及P(BA/AANa)、APS及AA用量对苯丙无皂核壳乳液聚合反应及性能的影响,并表征了苯丙无皂核壳乳液的结构。结果表明,当温度70℃,pH值7～8,m(BA+AA)∶m(H2O)=1∶4,m(BA)∶m(AA)=6∶4时,合成P(BA/AANa)的最优条件为:APS用量0.8%,DDM用量0.5%;当温度82℃,pH值8～9,m(BA)∶m(St)∶m(MMA)=25∶16∶14时,合成苯丙无皂核壳乳液的最优条件为:P(BA/AANa)用量3%,AA用量2%,APS用量0.8%。

无皂核壳乳液的研究进展

无皂核壳乳液聚合是在传统乳液聚合基础上发展起来的一种聚合新技术,综合了无皂乳液聚合技术和核/壳乳液聚合技术的优点,并且得到广泛的应用及发展。围绕国内外无皂核壳乳液聚合方面的研究进展,对无皂核壳乳液聚合的方法、机理及应用现状进行介绍,并对无皂核壳乳液存在的问题和未来研究趋势进行展望。

无皂核/壳乳液的研究

介绍了无皂核壳乳液的聚合反应机理,包括接枝机理、互穿聚合物网络机理、离子键合机理,及其聚合方法,并阐述了提高无皂核壳乳液稳定性的几种方法,及其在涂料、胶黏剂、复合材料、单分散性微球和功能性微球等方面的应用研究进展。

环氧丙烯酸酯无皂核-壳乳液的合成及其性能

首先以可聚合单体苯乙烯溶解环氧树脂E-44,并与丙烯酸进行酯化反应制备环氧丙烯酸酯。研究了反应温度、催化剂三乙胺用量、环氧树脂与丙烯酸的摩尔比以及阻聚剂对苯二酚用量对酯化反应的影响。然后以环氧丙烯酸酯为核单体,以丙烯酸丁酯为壳单体,采用半连续种子乳液聚合法合成了环氧丙烯酸酯无皂核-壳乳液。考察了引发剂(由摩尔比为1∶1的过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成)用量、功能单体丙烯酸用量及聚合温度对乳液性能的影响。用红外光谱仪、核磁共振仪和透射电镜对产物进行了表征。制备环氧丙烯酸酯的最优条件为:催化剂2.0%(相对于环氧树脂与丙烯酸的质量),阻聚剂0.5%(相对于体系总质量),环氧树脂与丙烯酸的摩尔比为1.00∶1.05,在100°C下反应2.5 h。当引发剂用量为1.0%,功能单体用量为1.0%时,在70°C下反应所得环氧丙烯酸酯无皂核-壳乳液呈黄色,凝胶率为0.45%,固含量为33.40%,稳定性较好,其胶膜的水接触角为69.22°,浸泡在常温蒸馏水中5.5 d不发白或起泡,附着力1级,铅笔硬度2H。采用上述方法制备乳液不仅减少了作为环氧树脂分散介质的有机溶剂的用量,而且提高了环氧树脂与丙烯酸的接枝率,单体转化率达到了96.40%。