聚丙烯酸酯乳液的制备及其功能化改性研究

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本文对聚丙烯酸酯乳液和有机硅/有机氟硅改性丙烯酸酯乳液的合成与性能进行了评述,确定了采用连续种子乳液聚合法合成纯丙烯酸酯乳液及高剪切单体预乳化法合成稳定的有机硅/有机氟硅改性丙烯酸酯乳液,并将所得的产物进行结构与性能的测试和表征。以丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)为软单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸(AA)为功能单体,过硫酸铵为引发剂(APS),壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(C0436)为乳化剂,采用连续种子乳液聚合法制备出一种新型聚丙烯酸酯乳液。实验表明:当m(EA):m(BA):m(MMA)=19.2:6.4:6.4,m(MAA):m(AA):2:1,w(MAA+AA)=6%~8%、w (BA)=6%~8%,经氨水中和后pH为7~8时,该胶液具有初粘强度大、干燥速率快、耐冷藏性能好等良好的综合性能。并以丙烯酸酯共聚乳液作为干酪素的替代物,对酪素胶进行改性,将其应用于啤酒瓶高速贴标胶中,有望明显降低标签胶的工业成本,具有良好的应用前景。在合成纯丙烯酸酯乳液的基础上,采用八甲基环四硅氧烷(D4)和偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570),甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸乙酯(EA),甲基丙烯酸(MAA)对丙烯酸酯乳液进行了改性。成功的制备出了有机硅改性的丙烯酸酯乳液(以下简称:硅丙乳液)和有机氟硅改性的丙烯酸酯乳液(以下简称:氟硅丙乳液)。实验中很好的避免了D4及KH570上硅氧基在乳液聚合过程中的水解缩合而引起的凝胶现象。本文还探讨了有机硅和有机氟同时对丙烯酸酯乳液的改性、改性方法及有机氟硅单体加入量等因素对乳液性能的影响。并用红外光谱、热分析(TG,DSC)对乳液结构及性能进行表征。研究发现,改性后的丙烯酸酯乳液的乳胶膜耐水性、附着力和表面性能均优于纯丙乳液和硅丙乳液。
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