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1、综述粘接2007,28(5)苯丙乳液最新研究进展燕冲,张心亚,黄洪,陈焕钦(华南理工大学化学工程研究所,广东广州510640)摘要:综述了具有高性价比的苯丙乳液研究现状,具体包括乳化剂体系、引发剂体系、聚合工艺、胶粒设计、新型乳液聚合技术等方面,为制备性能优异、用途广泛的苯丙乳液指明了方向。关键词:苯丙乳液;乳液聚合;改性;胶粒设计中图分类号:TQ331.4文献标识码:A文章编号:1001-5922(2007)05-0045-04苯丙乳液是苯乙烯和丙烯酸酯共聚合乳液,其耐水、耐和非离子型表面活性剂的混合物是水不溶单体的有
2、效乳化碱、耐洗擦性能好,而且耐户外老化,其性价比是当今所有乳剂。改变2者的用量及配比可以较好地控制胶粒多少、大小[1]液中最高的,广泛应用在胶粘剂、涂料等领域。及乳液聚合速率。使用阴、非离子混合乳化剂时,乳化剂浓近年来,国内外在苯丙乳液研究中主要取得5方面的成度增大,胶粒粒径变小,粒度分布变宽,乳液黏度增大,且在果:研制新型乳化剂对苯丙乳液聚合的乳化体系进行改进;一定范围内与乳化剂浓度成正比。而当乳化剂浓度一定时,不同引发剂体系的应用研究;引入微量功能单体参与共聚或聚合反应初期乳化剂与单体比(E/M)是影响乳液黏度的决共
3、混对苯丙乳液改性;通过乳液粒子设计改善乳液性能;通定因素。初期E/M越大,形成的初期粒子数越多,乳胶粒度过先进乳液聚合工艺(互穿网络技术、无皂乳液聚合)对苯丙越小,黏度越大。因此,可以通过以上方法,控制胶粒大小及[2～6]乳液进行改性。分布、乳液黏度、乳液聚合反应速率等。进一步研究结果表明,在阴离子、非离子混合乳化体系[7～13]1乳化剂体系研究进展中,乳化剂种类和用量在影响乳液粒度及其分布和乳液黏度乳化剂及乳液体系对苯丙乳液的聚合和性能影响最大。的同时,还影响乳液的成膜温度。因为随着乳液粒度的变研究结果表明,乳化剂的结
4、构、临界胶束浓度(CMC)或用量小,黏度变大,增大了乳液成膜的毛细管压力和粒子的总表以及初始阶段乳化剂与单体配比对乳液的粒径及其分布、黏面积,有利于粒子表面链端互相渗透,促使粒子变形成膜;如度、最低成膜温度、聚合稳定性以及涂膜连续性、完整性、耐果乳化剂浓度过低,仅部分乳胶粒表面被乳化剂分子覆盖,水性、粘附力等有着十分重要的影响。乳胶粒容易聚结,生成大的乳胶粒,甚至发生凝聚。由于乳阴、非离子乳化剂的稳定机理不同,阴离子型靠静电力化剂会残留在胶膜中,影响胶膜的耐水性,因此乳化剂的用使乳液稳定,而非离子乳化剂靠分子的空间位阻维
5、持乳液稳量要适中。定,这就决定了非离子乳化剂分子远大于阴离子乳化剂。阴近年来,采用反应型乳化剂制备微皂乳液是热点之一。离子乳化剂乳化效率要高于非离子乳化剂。单独靠非离子微皂乳液是指采用带有反应性基团的单体或高分子作为反乳化剂很容易破乳,单独用阴离子乳化剂存在电解质稳定性应型乳化剂部分或全部替代传统乳化剂合成的乳液。由于差等弊端。阴非复配乳化剂或由这2类乳化剂化学合成的它具有聚合活性,能参与乳液聚合,成为聚合物的一部分,避复合乳化剂比单独用一种乳化剂效果要好。2者合理并用或免了乳化剂从聚合物粒子上解吸或在乳胶膜中迁移,从而
6、能作为复合物使用,可使这2种乳化剂交替地吸附在乳胶粒的提高乳液的稳定性,并改进乳胶膜的耐水性和力学性能。表面,降低同一乳胶粒表面的静电斥力,增强乳化剂在胶粒因此,苯丙乳液用的乳化体系应以阴离子乳化剂、非离上的吸附牢度,降低表面的电荷密度,使带负电的自由基更子乳化剂混用或经反应制得的复合乳化剂为主体,并通过改易进入乳胶粒中,提高乳液聚合速率。当2者并用时阴离子变阴、非乳化剂的种类、配比和用量来调节乳液的性能,使其乳化剂吸附在聚合物颗粒表面并电离,形成表面负电层,从满足苯丙乳液不同的性能要求。同时要开发新型乳化剂以紧密层到体
7、系本体形成电位,其静电斥力保持了体系的稳克服传统乳化剂存在的弊端。定;非离子乳化剂吸附在颗粒表面形成弹性水化层来阻止胶粒的聚沉。这2种性质不同的稳定机理,大大提高乳液的机2苯丙乳液引发剂体系研究进展械稳定性、钙离子稳定性、热稳定性等。研究还表明,阴离子引发剂的种类和用量影响聚合反应速率、单体转化率、收稿日期:2007-04-18乳胶粒的粒径、乳液的黏度和成膜性能等。当引发剂浓度增作者简介:燕冲(1982-),男,硕士,主要从事乳液及其相关新产品研究。大时,体系的转化率、黏度、凝胶也会增加。另外,自由基生·45·苯丙乳液最
8、新研究进展ZHANJIE2007,28(5)成速率大,链终止速率亦增大,聚合物平均分子质量降低。3.3功能单体的引入[24]当引发剂浓度太低时,聚合反应速率低,体系转化率低,反应李树良等人在苯丙乳液中引入丙烯酸、丙烯腈等功能不完全。因此,在反应中要选择合适的引发剂用量。单体,并采用核壳法进行四元共聚,获得硬核软壳的非
