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普通法合成木器漆用高固含量纯丙微乳液 摘要：用滴加种子单体的普通乳液聚合工艺，合成出ω（乳化剂）＝１￣２％，ω（聚合物）＞５０％， 粒径３ ５．６ｎｍ、多分散性０．１３３，半透、微蓝，稳定的木器涂料用纯丙微乳液。胶膜光泽（６０ｏ）８７，摆杆 硬度０．６７，柔韧性小于１ｍｍ，附着力１￣２级，抗冲击性（正／反）５０／５０（ｋｇ·ｃｍ）。 关键词：粒径；纯丙微乳液；木器涂料 目前报道的普通乳液聚合法合成的乳液虽然乳化剂用量少，但粒径大（２００￣５００ｎｍ）［１］、成膜性差、 光泽度低。虽可以满足对光泽要求不高的建筑乳胶漆的需要，但将其用于追求原色的木器涂料，还有很大的差距。 开展用少量乳化剂，合成高固含量的微乳液的研究势在必行［２～４］。 本文采用普通聚合法中的种子乳液聚合工艺，合成出ω（乳化剂）＝１％￣２％，ω（聚合物）＞５０％ 的微乳 液。表明用普通乳液聚合工艺也可制得稳定的微乳液，胶膜的光泽度、耐水性以及物理机械性能都能满足高档木器 漆的要求。 １ 实验 １.1 实验用原料 甲基丙烯酸甲酯，Ｃ．Ｐ，７２ｇ；丙烯酸丁酯，Ｃ．Ｐ，２８ｇ；丙烯酸，Ｃ．Ｐ，３ｇ；Ｄｏｗｆａｘ２ Ａ－１，Ａ．Ｒ，２ｇ；ＯＰ－１０，Ａ．Ｒ，１ｇ；过硫酸钾，Ａ．Ｒ，适量；碳酸氢钠，Ａ．Ｒ，适量；去离 子水，１００ｇ １．２制备 （１）将１／３ Ｄｏｗｆａｘ２Ａ－１ 、全部单体及１／４水高速搅拌使其乳化。 （２）引发剂过硫酸钾溶于１／４水中。 （３）先将１／２水、２／３乳化剂、缓冲剂加入装置有回流管、滴液漏斗、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 升温搅拌均匀，在７５￣８０℃下加入部分引发剂溶液，尔后滴加预乳化的种子单体，使其聚合生成种子。保温半 小时后开始滴加预乳化的外层单体以及余下的引发剂溶液。滴加完毕，补加少量的引发剂。升高温度保温１ｈ使反 应完全，得到纯丙微乳液。 （４）降温至６０℃以下，过滤出料。 ２ 乳液表征 ２．１ 稳定性 （１）机械稳定性：以４０００ ｒ／ｍｉｎ的速度离心分离３０ｍｉｎ，观察是否出现漂油、聚结、分层。 （２）热稳定性：加热至４０℃，保持２０ ｍｉｎ，尔后冷却到室温。循环５次，观察是否有漂油、聚结、分层 的现象。 （３）冻融稳定性：样品在－１０℃的冰箱中放置４ｈ，室温放置２ｈ，循环５次。以不破乳、不过度增稠为好。 （４）电解质稳定性：配制０．５％的Ｃａ２＋水溶液，以ｍ（Ｃａ２＋水溶液）∶ｍ（乳液） ＝ ４ ∶１的比 例与混合，静置４８ｈ后观察是否有漂油、聚结、分层的现象。 ２.2 硬度（摆杆阻尼实验） 按ＧＢ １７３０－７９进行测试。 2.3 抗冲击性能 按ＧＢ １７３２－７９进行测试。 2.4 乳液聚合物的分子量 破乳：用甲醇洗去小分子量杂质，真空干燥后取出少量，用四氢呋喃溶解后，用凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）测定。 仪器型号：Ｗａｔｅｒｓ－２０１型ＧＰＣ仪。 分离柱类型：Ｐｌｇｅｉ １ ０μ ＭＩＸＥＤ－Ｂ３（ＨＰ 公 司）高交联球形聚苯乙烯－二乙烯苯的聚合物柱： 标样：聚苯乙烯；检测器：示差折光仪；流动相：四氢呋喃； 流 率：１．０００ ｍＬ／ｍｉｎ；温度：４０℃ 2.5 附着力 是指漆膜对底材粘合的牢度。按ＧＢ １７２０－７９进行测试。 2.6 固含量 指涂料在一定温度下加热焙烘后剩余物重量与试样重量的比值。 ３ 乳液表征及性能 根据以上方法测得的乳胶性能列于表１。 表１ 纯丙微乳液性能指标 ３．１ 粒径及外观 将微乳液样品稀释一定倍数，加入少量的磷钨酸溶液进行染色，然后浸涂在铜网上，用ＪＥＭ－１０１０透射电 镜观察乳胶粒的微观形态并拍照 （如图１）。将乳液样品稀释一定倍数，用 Ｍ ａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｎＡｕｔｏＳｉｚ ｅｒ ＬｏｃＦｃ９６３激光散射粒度分布仪测定（如图２）。颗粒尺寸用Ｚ均数值表示，分散性用‘ｐｏｌｙ’ 表 示，‘ｐｏｌｙ’值越接近０，说明分布越窄。图１、图２表明合成出了平均粒径３５．６ ｎｍ ，多分散性为０．１ ３３的纯丙微乳液。成核机理取决于体系中的相组成，通过优化乳化体系、选择合适工艺操作，可使体系中微液滴 的浓度增大，捕捉自由基的能力加强，从而实现了用普通乳液聚合工艺制备低乳化剂、高固含量微乳液的目的。由 于乳胶粒的粒径小、分布窄，使折射光的强度减小，因而透射光强度增加，乳液呈现半透明的外观。而普通乳液由 于粒径大，呈现不透明乳白色的外观。 图1 ＴＥＭ 照片 图２ 粒径分布图 ３．２ 光泽度 如果乳液的润湿性、流平性好，形