有机氟改性丙烯酸酯乳液的制备及性能研究
本文以丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸等为单体,过硫酸钾为引发剂,十二烷基硫酸钠、OP-10为乳化剂,通过半连续种子乳液聚合法制备了醋-丙胶粘剂用共聚物乳液。通过红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)观察了乳液粒子的结构和形态特征,同时表征了乳液聚合物的玻璃化转变温度,力学性能和吸水率。实验表明,当乳液聚合温度为80℃,反应时间为4小时,单体滴加速度为1 d／s,搅拌速度为600-700 r／min,软硬单体比例为2:1,引发剂用量为单体总量的0.6％,乳化剂用量为单体总量的4％,保护胶体聚乙烯醇为单体总量的6％时,制得的聚合物乳液性能较好。
在合成醋-丙乳液的基础上,本文还以丙烯酸十三氟辛酯对醋-丙乳液进行共聚改性。考察了引发剂用量、乳化剂用量、功能单体用量、有机氟单体用量以及反应时间、反应温度对乳胶粒子及乳液聚合物性能的影响。研究发现,有机氟单体的加入,能有效改善乳液聚合物膜的耐水性能和力学性能。实验证明,以过硫酸钾为引发剂,聚合温度为85℃,反应时间为4小时,乳化剂用量为单体总量的4％,有机氟单体用量为单体总量的3％时,乳液稳定性好,与普通醋.丙乳液相比,乳胶膜的吸水率明显下降,粘接强度明显提高。TEM乳胶粒子形貌测试表明,乳胶粒子为核壳结构,且平均粒径为90 nm。
此改性方法的特点是:含氟单体用量少,成本低,乳胶膜粘接强度提高,耐水性能、稳定性能提高,剥离强度最大可达22.5 N／2.5cm,吸水率最低可达2％以下。
同时,本文还考察了有机氟单体的加入对乳液对水接触角及乳胶膜表面性能的影响。研究表明:随着含氟单体的加入,乳胶膜对水接触角增大,耐水性能提高,当有机氟单体含量达到单体总量的4％时,乳胶膜对水接触角达到80°,乳液对BOPP膜的浸润性也增强。通过Owens法计算乳液的表面能发现,含氟单体的加入,显著降低了乳胶膜的表面能,有利于低表面能材料之间的粘接。
乳液聚合;有机氟;吸水率;剥离强度;接触角;表面能
广东工业大学
硕士
应用化学
易国斌
2011
中文
TQ316.334
82
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）