水包水涂料高固含量無皂乳液聚合技術(shù)介紹
發(fā)布者：鑫浪涂料 發(fā)布時(shí)間：2014-9-25
1. 常規(guī)乳液聚合所用乳化劑殘留在乳液中造成涂膜耐水性、抗污性和光澤差及在使用過程中易產(chǎn)生泡沫等缺點(diǎn)。為此，國內(nèi)外一直致力于開發(fā)無皂乳液聚合技術(shù)。為了合成能滿足涂料要求的穩(wěn)定的高固含量無皂乳液，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的研究，其中具有發(fā)展前景的方法主要有以下3種。采用水溶性單體共聚
所用水溶性單體包括羧酸類、酰胺類、羥基類、磺酸類單體和一些陽離子單體。在聚合過程中，共聚單體由于其強(qiáng)親水性而結(jié)合在膠粒表面，形成親水性膜而產(chǎn)生立體穩(wěn)定效應(yīng)。離子型單體還使膠粒表面產(chǎn)生電荷，通過靜電斥力來維持乳液的穩(wěn)定。單體的種類、用量、加料方式、羧基單體的中和度對(duì)聚合及乳液的穩(wěn)定性均有影響。單體的水溶性太大，易在水相發(fā)生均聚;反之，易埋在膠粒內(nèi)，均不利于皂聚合。采用合適的水溶性單體可制得較高固含量的無皂乳液。利用羧基單體，采用兩步法聚合可制備固含量40%以上的無皂乳液。第一步在低PH值下聚合制成種子乳液;第二步提高種子乳液的PH值，使聚合物上的羧基離子化，形成高度帶電的乳膠粒作為進(jìn)一步聚合的場(chǎng)所[2]。聯(lián)合使用水溶性羥基單體和離子型引發(fā)劑也可制備出穩(wěn)定的高固含量無皂乳液。唐廣糧等利用烯烴基甘油醚磺酸鹽、3-烯丙氧基-2-烴基丙磺酸鹽等制備出固含量高達(dá)60%的穩(wěn)定的無皂乳液。
2.采用可聚合乳化劑
已報(bào)道的可聚合乳化劑種類很多，主要有烯丙醇的衍生物、苯乙烯的衍生物、馬來酸的衍生物、丙烯酰胺的衍生物、（甲基）丙烯酸及其酯的衍生物等。
為了使可聚合乳化劑鍵合在乳膠粒表面而產(chǎn)生良好的穩(wěn)定效果，可聚合乳化劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木酆匣钚院陀H水性。聚合活性太高，它在聚合過程的早期就會(huì)和其他單體共聚而埋在顆粒內(nèi)部;活性較低，則它在聚合過程的后期才與其他單體共聚，不易埋在顆粒內(nèi)而位于顆粒的表面;但聚合活性太小，它就難以鍵合到乳膠粒上。親水性太小的可聚合乳化劑也易埋在顆粒內(nèi)，但太大可能會(huì)水相聚合，形成水溶性聚合物[7]?？删酆匣鶊F(tuán)的位置對(duì)聚合過程及乳液的穩(wěn)定性有較大的影響。雙鍵位于疏水端的最易聚合，位于親水端的因親水端之間的排斥作用而難聚合。采用合適的可聚合乳化劑可制備固含量50%以上的穩(wěn)定的無皂乳液[8-9]。
3.采用大分子乳化劑
大分子乳化劑的遷移性遠(yuǎn)低于小分子乳化劑，在聚合過程中還可能與乳膠粒發(fā)生接枝作用，因而采用大分子乳化劑可克服小分子乳化劑易遷移、易起泡的缺點(diǎn)。用于乳液聚合的大分子乳化劑包括嵌段共聚物、接枝共聚物等。采用大分子乳化劑可制備固含量30%～40%的穩(wěn)定的無皂乳液
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