交联单体对丙烯酸酯乳液聚合影响及应用研究

发布时间：2021-07-21 05:24

　　以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体,丙烯酸丁酯（BA）为软单体,邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为功能性交联单体,采用种子预乳化半连续法合成了丙烯酸酯交联乳液。并对其固含量、单体转化率、交联度以及乳胶膜的耐水性、热稳定性等性能进行了研究。结果表明,交联单体（DAP/TMPTA）的加入提高了乳胶膜的耐水性和热稳定性。交联单体质量分数为单体总质量分数的3%时,是乳液交联聚合的转折点,此时的乳液交联度达到最高,分别为93.53%和94.02%,其在装饰纸应用上效果最好。 

【文章来源】：化学世界. 2020,61(10)CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

交联单体的分子结构式

在2.1节实验条件下,取1.0～22.0 g丙烯酸酯乳液于聚四氟乙烯板上,常温下干燥成膜,以200 g乙酸乙酯为抽提溶剂,利用索氏提取器测定了乳胶膜的交联度。考察了交联单体DAP和TMPTA不同质量分数对丙烯酸酯乳液聚合物交联度的影响,结果如图2所示。由图2可知,当DAP和TMPTA质量分数<3%时,对应两种聚合物的交联度均随着交联单体质量分数的增加而迅速上升,且含TMPTA的聚合物交联度由于含有更多的交联点而上升更快,当交联单体DAP/TMPTA质量分数为3%时,DAP/TMPTA两种聚合物交联度分别为93.53%和94.02%;当质量分数继续增加,DAP/TMPTA聚合物交联度将趋于稳定。由于TMPTA分子结构中存在3个碳碳双键,当交联单体DAP/TMPTA的质量分数较小时,3个双键的结构更易于使线性聚合分子过渡为网状结构,故表现出更好的交联效果,交联单体DAP/TMPTA质量分数增长至一定程度,两种DAP/TMPTA交联单体均有足够的交联点形成交联网络,故而交联度将不再明显增加。交联单体DAP和TMPTA质量分数为3%时,两种DAP/TMPTA聚合物交联度均已接近饱和,DAP/TMPTA质量分数继续增加将不会对交联度产生影响,两种交联单体的交联机理如Scheme 1所示。

在2.1节实验条件下,并取1.0～2.0 g乳液在聚四氟乙烯板上干燥成膜。将干燥后的乳胶膜在水中浸泡24 h,称量其前后质量变化,测定乳胶膜的吸水率。考察了交联单体DAP和TMPTA不同质量分数对丙烯酸酯乳胶膜吸水率的影响,结果如图3所示。由图3可知,随着交联单体DAP质量分数不断增加,乳胶膜吸水率由19.6%逐渐下降至8.2%;而以TMPTA为交联单体的乳胶膜吸水率表现出了与DAP为交联单体的乳胶膜吸水率相似的规律,但吸水率下降的幅度更小,由不含交联单体时的19.6%逐步降至10.3%,始终大于以DAP为交联单体的乳胶膜。由于DAP和TMPTA均属于疏水性单体,且其质量分数越高,聚合物交联程度也就越高,因此随着两种交联单体质量分数的增加,乳胶膜的吸水率表现出不断降低的趋势,但由于TMPTA存在更多的亲水性酯键,而DAP分子中存在强疏水的苯环,故含TMPTA的乳胶膜吸收率下降幅度更小。同时,通过图3的线型趋势可以看出,当交联单体(DAP和TMPTA)质量分数<3%时,乳胶膜吸水率下降迅速;而当交联单体质量分数>3%时,乳胶膜吸水率下降速度变缓,并趋于稳定;当DAP和TMPTA质量分数为3%时,乳胶膜的吸水率分别为9.8%和12.7%。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3294403