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一种国画宣纸保护专用材料苯丙乳液改性研究作者：***来源：《粘接》2023年第10期摘要：以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等材料制备了一种国画宣纸保护专用的功能性苯丙乳液，测试了其在应用于国画宣纸保护时的固含量、耐折度、抗拉强度等基本性能，并对苯丙乳液应用于国画宣纸保护时的最佳条件进行确定。
结果表明：当烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基硫酸钠之比为10∶13、乳化温度为50 ℃、乳化时间为30 min、乳化剂占苯丙乳液质量1.6%时获得最佳乳化条件，此时国画宣纸的保护效果最佳。
关键词：苯丙乳液；国画宣纸保护；乳化剂；纸张纤维韧性中图分类号：TQ620.1;TU56 文献标志码：A文章编号：1001-5922（2023）10-0141-04Research on the modification of a specilized material styrene acrylic emulsion in protection of chinese painting rice paperLI LuAbstract：A kind of functional styrene acrylic emulsion for protection of Chinese painting rice paper was prepared with materials such as styrene and methyl methacrylate.The basic properties of the material，including solid content，folding resistance and tensile strength，were tested when applied to the protection of Chinese painting rice paper.The best conditions for the application of styrene acrylic emulsion to the protection of Chinese painting rice paper were determined.The results showed that the optimum emulsification conditions could be obtained when the ratio of alkyl phenol polyoxyethylene ether to sodium dodecyl sulfate was 10∶13，emulsifying temperature was 50 ℃，emulsifying time was 30 min，emulsifying agent accounted for 1.6% of the weight of styrene acrylic emulsion.Under these conditions， the protection effect of Chinese painting rice paper was the best.Key words：styrene-acrylic emulsion;chinese painting rice paperprotection;emulsifier;toughness of paper fibre国画创作所使用的宣纸在长期保存过程中容易因为霉变、磨损、酸化降解等而出现发黄、破损、变脆等问题。
丙烯腈改性苯丙乳液的合成与性能分析吕澍;宋建华【摘要】对以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸为反应单体,丙烯腈为功能性单体,采用了核/壳聚合技术的合成苯丙乳液进行了研究.研究了丙烯腈的用量、软硬单体的比例、乳化剂及温度对乳液及其涂膜的性能影响.并对试样进行了红外光谱分析和热重分析.研究结果表明:改性的苯丙乳液比纯苯丙乳液的热性能有所提高,膜的耐溶剂性、耐磨性、耐水性、硬度等均有所提高,并得出丙烯腈用量为8％时效果最佳.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)015【总页数】3页(P93-95)【关键词】丙烯腈;苯丙乳液;改性【作者】吕澍;宋建华【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等［1－2］。
纯苯丙乳液形成的涂膜具有耐候性、保色保光性、装饰效果好、涂料细腻而有光泽、涂膜透气性好等特点。
由于其拥有优秀的性能、相对低廉的价格，而越来越得到人们的重视。
但这种乳液的耐溶剂性、耐磨性、耐候性等性能还不够理想［3－8］。
而且苯丙乳液高温时粘稠，低温时变脆，大大限制了其应用和发展。
为了满足生产和工艺应用，对苯丙乳液进行改性来提高其性能已经成为一个重要的课题。
近年来随着聚合理论和技术的不断完善和发展，苯丙乳液的改性主要从以下两个方面进行:一是引入一些功能型的单体对苯丙乳液进行改性，得到高性能的共聚乳液;二是采用新的乳液聚合方法来改善苯丙乳液的性能，在研究过程中通常是这两个方面的相互结合，共同提高苯丙乳液的性能［9－11］。
丙烯腈既是一种硬单体，又是一种功能性单体，丙烯腈亲水性较强，使乳液的稳定性提高，加入丙烯腈单体有利乳胶粒分散［5］。
并且丙烯腈有较强的活性，降低了聚合反应的活化能，使反应的转化率提高。
反应型乳化剂对苯丙微皂乳液聚合及性能的影响卢保森，王小妹*（中山大学化学与化学工程学院，广东广州 510275）摘要采用不同结构类型的反应型乳化剂应用于苯丙微皂乳液的聚合，主要讨论了聚合方式、乳化剂的结构类型和用量等对乳液聚合及性能的影响。
借助DSC、粒径分散仪、FT-IR、力学实验技术、TEM等仪器技术对制得的苯丙乳液的性能进行表征分析，发现通过半连续核壳聚合方式，采用合适的反应型乳化剂复配体系，可以制备出综合性能优异，粒径小于100nm的苯丙微皂乳液。
关键词反应型乳化剂，两阶段聚合，苯丙微皂乳液前言苯乙烯-丙烯酸酯乳液(苯丙乳液)是乳液聚合中研究较多的体系，也是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一[1]。
由于其较高的性价比，在建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、防火涂料、纸张粘合剂、胶粘剂、油墨等领域应用广泛[2]。
近年来，进一步提高和完善苯丙乳液性能的研究日趋活跃，采用反应型乳化剂制备微皂乳液就是其中热点之一[3～6]。
微皂乳液是指采用带有反应性基团的单体或高分子作反应型乳化剂部分或全部替代传统乳化剂体系合成的乳液。
采用反应型乳化剂比传统乳化剂有明显的优点，由于其具有聚合活性，其反应性官能团能参与乳液聚合反应，除了起常规乳化剂的作用外，还可以以共价键的方式键合到聚合物粒子表面，成为聚合物的一部分，避免了乳化剂从聚合物粒子上解吸或在乳胶膜中迁移，大大减少了乳胶膜表面的亲水基团，从而能提高乳液的稳定性和改进乳胶膜的耐水性和力学性能[7]。
同时通过粒子设计，可以有效的调节乳液的最低成膜温度(MFT)，提高乳液的成膜性能[8]。
本研究事先通过粒子设计，然后采用不同的反应型乳化剂体系，考察了反应型乳化剂的结构类型对苯丙微皂乳液聚合及性能的影响。
1.实验部分1.1主要实验原料苯乙烯(St)，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸(MAA)，丙烯酸(AA)，工业级，以上均为东方化工厂产品；过硫酸铵(APS)，正戊醇(n-PTL)，醋酸钠(NaAc)，AR级，以上均为广州市化学试剂厂产品；聚甲基丙烯酸钠(保护胶)，自制；氨水，工业级，广州市东江化工厂。
可聚合乳化剂复配体系对聚合前后苯丙乳液性能的影响规律研究王娣;何浪;余越;关红艳;洪昕林【摘要】选择常规阴离子型十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子型壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)以及可聚合型烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵(SE-10)乳化剂为研究对象,在复配乳化剂(OP-10/SDS、SE-10/SDS、SE-10/OP-10/SDS)体系中制备得到聚苯乙烯-丙烯酸酯(苯丙)乳液.对比研究了预乳液的稳定性,以及不同配比的乳化剂对苯丙乳液转化率、粒径、乳液稳定性(聚合稳定性、化学稳定性、冻融稳定性、贮存稳定性)以及乳胶膜耐水性等的影响规律.结果表明:3种复配乳化剂体系乳液的化学稳定性和贮存稳定性均较优异.OP-10/SDS体系乳液聚合转化率较低,但凝胶率低,冻融稳定性好,聚合物膜吸水率最高.SE-10/SDS体系转化率提高,涂膜吸水率小,随体系中SDS量的增加凝胶率降低,冻融稳定性提高.而SE-10/OP-10/SDS体系的转化率最高,但凝胶率也偏高,冻融稳定性差,吸水率随着SE-10量的减小呈增大的趋势.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2016(046)005【总页数】6页(P7-11,16)【关键词】苯丙乳液;可聚合乳化剂;稳定性;复配体系【作者】王娣;何浪;余越;关红艳;洪昕林【作者单位】武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+94随国家环保法规的日益严格和人们环保意识的逐渐增强，水性涂料在整个涂料工业体系中扮演着越来越重要的角色，而水性树脂则是决定其漆膜性能的关键材料。
苯丙乳液系苯乙烯与丙烯酸酯类单体的共聚物乳液，具有优良的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、抗污性、光泽等，广泛应用于工业涂料、建筑涂料等领域［1］。
高弹性苯丙乳液苯丙乳液可广泛应用于涂料、粘合剂、造纸助剂等领域.在共聚乳液中引入苯乙烯单体,主要为了解决丙烯酸乳液成本高、耐水性差等缺陷;苯丙乳液在耐水性、耐久性、强度等诸多方面有其优异性能.常用的聚合方法,由于苯乙烯单体的存在,使得苯丙乳液的韧性和弹性相对变低,直接影响了其实际应用.因此,改变苯丙乳液的伸长率,使之具有高弹性;提高乳液的韧性、粘结力等物理性能;并使之成本降低,扩大用途,正是本研究的目的所在.本研究是通过核/壳共聚的途径,利用自生种子法合成出核具有内亲水、壳具有外疏水、内硬外软结构的高弹性苯丙乳液.由于具有异相结构,与一般无规共聚物、机械共混物相比有独特的优异性能.而在乳液中加入了功能单体,使乳液形成相互贯穿的网络结构.对乳液的耐水性、刚性、韧性又有所提高.本文探讨利用新方法制备苯丙乳液的基本过程,并对影响乳液性能的主要因素进行了讨论.1实验1.1实验用原料,见表1.1.2乳液的制备(1)核的预乳化:将一定量的乳化剂、功能单体以及去离子水加入到乳化器中,启动搅拌,并将一定量的St、BA、功能单体、HEMA滴入,在30℃高速搅拌30min.(2)壳的预乳化:将一定量的乳化剂及去离子水加入到乳化器中,启动搅拌,再将一定量的St、BA、HEMA滴入,在30℃高速搅拌30min.(3)种子的制备:将一定量的核乳化单体加入反应器中,升温至85℃,并加入一定量的过硫酸钾水溶液,待外观蓝色时,再滴加剩余的核乳化单体,约1h滴完.(4)乳液的制备:在已形成的种子乳液中,滴加已乳化好的壳单体,在85℃,约2～3h滴完,并分次加入过硫酸钾水溶液,待滴加完壳单体后,将反应物温度升至90℃,加入少量氧化还原引发剂,并在90℃保温30min,降至室温,用氨水调乳液pH值为7.5左右,过滤出料.1.3乳液主要性能的测定固含量及稳定性:按GB/T12954-91方法进行测定.单体的转化率:采用质量分析法,将乳液样品加入到加有少量阻聚剂的已称量的称量瓶中,称量后放入烘箱中干燥至恒重.乳液的粒径:用消光法测定.吸水率:将乳液铺展在聚四氟乙烯板上,自然干燥成1mm左右厚度的薄膜,将其浸入25℃去离子水中,浸泡48h,计算出吸水率.乳液的延伸率的测定:将乳液铺展在聚四氟乙烯板上自然干燥成1mm左右厚度的薄膜,小心剥离并截成哑铃状,在X-2500型材料试验机上按JC/T684-2000方法测其拉伸强度和延伸率.2讨论2.1引发剂对乳液性能的影响传统苯丙乳液合成时,一般均采用过硫酸盐作为引发剂,其加量为单体的0.6%左右,转化率可达95%左右,引发剂用量的增大,使单体的转化率提高,同时也导致乳液凝聚率降低,乳液的粘度增大,并使乳液粒径增大,反应稳定性变差.通过在反应后期加入少量氧化还原引发剂,在降低过硫酸盐用量的同时,使其转化率有了很大的提高.通过实验可知,单纯使用过硫酸盐制备高弹性苯丙乳液,乳液气味大、单体残留大、转化率低,为了能得到粒径小,转化率高的高弹性苯丙乳液,在反应后期加入了少量的氧化-还原引发剂,大大降低了生成自由基活化能,提高了反应速率.当过硫酸盐用量为单体的0.3%,而氧化-还原引发剂用量为0.2%时,乳液较为细腻,转化率可达98%以上.2.2乳化剂对乳液性能的影响乳化剂类型的选择和用量的确定是决定高弹性苯丙乳液体系稳定性和耐水性的重要因素之一,通过试验证明,当加入一定量的复合型乳化剂时,不仅对单体的乳化效果好,而且乳液具有较好稳定性和耐水性,根据Smith和Ewart理论,体系中乳胶粒数目N与乳化剂总表面积λs·S、自由基形成速率ρ、聚合物乳胶体积增加速率μ有如下关系:N=K(ρ/μ)(e2/5)(λs·S)(e3/5)式中,K为常数,S为乳化剂浓度该公式表明,乳化剂浓度(S)的大小,不仅关系到形成胶束的多少,也直接影响乳胶粒的粒径.当乳化剂浓度低时,仅部分乳胶表面被乳化剂分子覆盖,在这样的条件下乳胶粒易发生自聚结,由小乳液粒子生成大乳胶粒.轻则会降低收率,影响产品质量;严重时则发生凝聚.从表2中可看出乳化剂用量的多少对乳液粒径大小及耐水性影响很大,当乳化剂用量为单体的3%时,将获得较小的乳液粒径和较好的耐水性.当乳化剂用量大时,乳液粒子的比表面积增大,粒子间相互作用力增大,使乳液耐水性下降.因此,选择适宜的乳化剂用量是十分必要的.2.3种子法对乳液性能的影响利用自生种子法制备具有核/壳结构的苯丙乳液可设计出内硬外软、内亲水外疏水的核/壳结构,使乳液的耐水性有很大的提高.由于在种子中加入了功能单体以及在壳中加入了玻璃化温度(Tg)较低的软单体(BA,Tg为-54℃;HEMA,Tg为-70℃),降低了苯丙乳液的Tg,提高了乳液的弹性,利用Fox公式可设计出不同Tg的苯丙乳液,以满足不同的需求.用自生种子法合成共聚物时,种子用量的多少对乳液粒径大小有一定的影响,最终影响乳液性能.目前种子用量还没有一个理论公式方法来计算,只有通过试验或经验来确定,在其他条件不变情况下,只改变核单体中种子用量,通过多次试验得知乳液种子用量不同对乳液粒径大小的影响,见表3.从表3可看出,随着乳液种子用量增大,乳液的粒径降低,当种子用量为26%时,乳液粒径有极小值,但超过26%后,其粒径又缓慢增加,因此,当乳液种子用量为核单体的26%左右时较为适宜.2.4共聚物组成对乳液性能的影响2.4.1功能单体对乳液性能的影响选择带有一定极性基团的多官能性单体作为反应性功能单体,可以使共聚物产生轻度的交联,并形成一定程度的网络结构,用形成分子网络的化学键代替了单纯分子间作用力,使乳液的刚性增加.又由于极性基团的引入,提高了共聚物的内聚力,使苯丙乳液的Tg降低,增强了乳液的韧性,但如果功能单体加入过量,由于极性基团的存在,容易造成乳液破乳,影响乳液耐水性.本研究是利用双功能单体合成高弹性苯丙乳液.并讨论固定BA/HEMA=3.5/1,软/硬=1/1.9,在其他条件不变的情况下,改变功能单体用量对苯丙乳液延伸率、抗拉强度的影响,见表4.由表4可看出,随着功能单体用量逐渐增加时,延伸率、抗拉强度均相应增加,当功能单体用量增加到6%时,延伸率有极大值;当超过6%时,延伸率又开始下降.产生这种情况的原因可能是:随着功能单体用量增加,体系中的交联点数也逐渐增加,当达到6%时,体系中交联点数及其分布、引入的极性基团的数量正处于一个最佳状态.再增加功能单体用量,导致体系中交联度增加,分子刚性变大,乳液Tg升高.2.4.2软单体与硬单体的质量比对体系性能的影响软单体为BA、HEMA,硬单体为St.固定BA∶HEMA=1∶1,功能单体占总单体量的6%,在其他组分和有关条件不变的情况下,利用核/壳聚合工艺,合成苯丙乳液.软、硬单体的不同质量比对体系性能的影响见表5.实验结果表明,随着软单体比例的增加,硬单体比例的减少,乳液的延伸率逐渐增大而抗拉强度缓慢降低.这是由于苯乙烯侧链上所带苯基的强空间位阻效应使得其Tg较高(Tg=100℃);而HEMA、BA的分子侧链较柔顺,因此,共聚物中软组分的增多和硬组分的减少会使链的柔软性增加,从表5中可知当软/硬为2.2/1时可得到较大的延伸率及较好的抗拉强度.另外,随着软单体比例的增加乳胶粒对乳化剂的吸附增多,乳液的机械稳定性提高,会使乳液凝聚物减少,白度减弱,蓝光增强,乳液变的更加细腻.2.4.3软单体的质量比(BA:HEMA)对体系性能的影响在其他相关的条件不变的情况下,以软/硬为2.2/1,功能单体占总单体6%时,改变BA与HEMA的比例,体系性能见表6由表6可以看出,当BA减少,HEMA相应递增时,抗拉强度相应减小而延伸率增加,当BA∶HEMA为2.7/1时有最佳值,这是由于BA的Tg为-54℃,HEMA的Tg为-70℃,后者分子链比前者更柔软,随着BA的减少,HEMA相应的增加,使乳液的抗拉强度也会降低.因此,选择适宜的软/硬比,对乳液的延伸率、成膜性及抗拉强度有较大的影响.3结论(1)当功能单体占总单体量6%时,软单体与硬单体比例为2.2∶1,硬单体占总单体的30%,软/硬单体间的比为2.7/1时,采用自生种子法可合成出延伸率为980%、抗拉强度为4.22Mpa的高弹性苯丙乳液.(2)乳液合成时,采用前期用0.3%(占总单体)过硫酸盐作为引发剂,后期用0.2%的氧化-还原引发剂,可使单体转化率达98%以上.实验3 苯乙烯—丙烯酸酯共聚乳液的制备作者：admin 发布时间：06-09-27 浏览次数：264 [大中小] 一、目的要求1了解乳液聚合的工艺特点，加深对乳液聚合的认识。
