反应型乳化剂合成核壳苯丙乳液的-研究

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1、万方数据工程硕士学位论文摘要苯丙乳液由于具有成本低、附着力好、抗沾污性强和耐候性优良等优点而被广泛应用于水性上光油中。为克服传统苯丙乳液合成中残留的乳化剂对涂膜性能的影响，本研究先制备反应型乳化剂，并结合核壳乳液聚合技术，合成了一种以聚苯乙烯(PS)为核，聚丙烯酸酯．苯乙烯(PAS)为壳的核壳型苯丙乳液。该苯丙乳液用于纸品水性上光油具有光泽度高，成膜性、耐磨性和耐水性优异等特点。以甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸．D一羟乙酯(HEMA)为原料合成了羧酸型阴离子反应型乳化剂。其亲水一亲油平衡值(HLB)为48．84，临界胶束浓度(CMC)为

2、1．95×10-1mol／L，相对分子量为1010。以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和自制的反应型乳化剂为原料，通过溶液聚合制备亲水的聚苯丙链段(PAS)，与St水分散后自乳化制成聚苯丙．苯乙烯中间分散体，最后通过核单体乳液聚合得到核壳型苯丙乳液。在中间分散体制备阶段，当引发剂AIBN用量为壳层单体用量的1～1．2％，AA用量12～16％，乳化剂用量为3％时，反应平稳进行，自乳化效果良好。在6000rpm转速下采用加油分散法进行分散，所得分散体和乳液外观较好。在核单体乳液聚合阶段，AIBN用量为核单体用量的2．O％，核单体用量为25％时，83～85

3、℃下反应3h，单体转化率可达95％，所制备乳液粒径较小且分布均匀，最低成膜温度15℃左右，乳液及涂膜性能佳。通过傅里叶红外光谱(FTIR)表征乳化剂和乳液聚合物结构，验证了其分子结构与实验设计相符。通过透射电子显微镜(TEM)观察到苯丙乳液的乳胶粒具有明显的核壳结构；激光粒径分析仪测得乳液粒径分布较窄且粒径较小(平均粒径约106nm)。关键词：水性上光油；苯丙乳液；核壳结构；反应型乳化剂II万方数据反应型乳化剂合成核壳苯丙乳液的研究AbstractThestyrene—acrylicemulsioniswidelyusedinthewaterborneglazingo

4、ilbecauseofitslowcOSt，goodadhesion，strongcontaminationresistance，excellentweatherability．Inordertoovercometheeffectsofemulsifieronfilmintraditionalstyrene-acrylicemulsion，reactiveemulsifierwassynthesizedfirstly．Thenthestyrene--acrylicemulsionwithcore--shellstructure(polystyreneascoreand

5、polyacrylic·-styreneasshell)waspreparedbycore·-shellemulsionpolymerizationtechnology．Thestyrene—acrylicemulsionswithcore-shellstructure，whichishighgloss，goodfilm-formingproperty，abrasionresistance，waterresistance．Itcanbeusedforwaterborneglazingoil．Anionicreactiveemulsifierwithcarboxylic

6、groupwassynthesizedbytoluenediisocyanate(TDI)，dihydroxymethylpropionicacid(DMPA)andp—hydroxyethylmethacrylate(HEMA)．TheHydrophilicLipophilicBalanceis48．84，CriticalMicelleConcentration(CMC)is1．95x10～mol／L，andtherelativemolecularweightis1010．Thepolyacrylate—styrene(PAS)chaincontainingcarb

7、oxylwaspreparedthoughfreeradicalcopolymerizationandsolutionpolymerizationbythereactiveemulsifiers，styrene(St)，butylacrylate(BA)andacrylicacid(AA)．ItwasdispersedinwatertogetherwithcoremonomerStsubsequently．Finally，acore-shellstyreneacrylicemulsionwasgainedthroughtheemulsionpolym