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第 10 期 李玮昱，等: 天然松香改性苯丙乳液的制备及性能 ·1773·

但以天然松香改性丙烯酸酯乳液的相关研究报道相 为水包油体系。降低转速继续搅拌 10 min，将乳液
对较少。考虑到天然松香及其衍生物分子结构中存 冷却到 40 ℃以下，用 400 目标准筛过滤。
在庞大的、非极性的三元菲环结构具有良好的疏水 1.2.2 种子预乳化半连续聚合法制备松香-苯丙复
性，在树脂成膜、增黏和提高光泽度等方面也有显 合乳液
著优势 [15] 。因此，利用松香乳液改性可以改善苯丙 （1）将 0.6 g 阴离子乳化剂 ONIST DPS-45 和
乳液的耐水性和不耐低温的特性，而引入了松香后 总重量为 40 g、不同配比的硬单体（MMA、St）、
的苯丙乳液在涂膜的光泽性上也将更加优良 [16-17] 。 软单体（2-EHA、HEA）和功能单体（AA）分别加
基于以上原因，本文拟采用种子预乳化半连续 入四口烧瓶中，在室温下快速搅拌 15 min，再减
聚合工艺，先将天然松香制成乳液，然后将松香乳 速搅拌 10 min 后形成分散良好的混合液，倒入恒压
液按一定比例加入到丙烯酸酯类单体中 [18] 。以 St、 漏斗中备用。
MMA 为硬单体，2-HEA、HEA 为软单体，AA 为功 （2）在四口烧瓶中加入 12 g 自制天然松香乳
能单体，ONIST DPS-45 为乳化剂，过硫酸钾(KPS) 液、1.4 g 乳化剂 ONIST DPS-45 及 10 mL 去离子水，
为引发剂，制备得到松香改性苯丙复合乳液。并研 于搅拌下加热至 80 ℃。称取 0.32 g KPS，用 50 mL
究了乳化剂、引发剂、松香乳液用量及单体配比对 去离子水配成水溶液，并均分为 3 份。用两个恒压
乳液性能的影响，以期用绿色环保的天然松香作改 滴液漏斗同步滴加 1/3 的 KPS 水溶液和（1）中制得
性剂，达到降低乳液生产成本，并使其在用于水性 的混合液，在搅拌下反应 30 min。继续同步滴加剩
涂料时具备良好的耐水性和成膜效果。另外，此法 余混合液与引发剂水溶液（在 3 h 内滴完）。随后，
还可以提高松香这种可再生资源的经济价值和附加 升温至 85 ℃保温反应 1 h，冷却至 40 ℃以下，用氨
值，具有很好的市场前景和推广意义。 水调节 pH 值至中性，过滤得目标乳液。
1.2.3 涂膜的制备
1 实验部分 将制备好的乳液均匀涂布在洁净的马口铁上，
室温下干燥 48 h 后，放入 50 ℃的恒温干燥箱中干
1.1 试剂及仪器
燥 5 h，制得乳胶膜。
天然湿地松，工业级，江西福达香料化工有限
1.3 检测与表征
公司；阴离子乳化剂（ONIST APS-350、ONIST
1.3.1 固含量的测定
DPS-45），分析纯，上海忠诚精细化工有限公司；
用滴管吸取一定量乳液于培养皿中，置于 100 ℃
甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St），化学纯，
烘箱中烘干至恒重，由下式计算固含量（A，%）：
西陇化工股份有限公司；丙烯酸 -2- 乙基己酯 m
（2-EHA）、丙烯酸-2-羟基乙酯（HEA），化学纯， A / %  m 2  100 （1）
1
上海阿拉丁生化科技股份有限公司；丙烯酸（AA），
式中：m 1 为烘干前的乳液质量，g；m 2 为烘干后的
化学纯，天津市大茂化学试剂厂；过硫酸钾（KPS），
乳液质量，g。
分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；氨水，
1.3.2 转化率的测定
分析纯，衡阳市凯信化工试剂有限公司；对苯二酚，
采用重量法测定乳液的单体转化率。取 2 g 乳
分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；去离子水，
液滴于培养皿中，加入 0.1 mL 质量分数为 5%的对
实验室自制。
苯二酚水溶液，然后将其置于干燥烘箱中，于 120 ℃
Zetasizer nano ZS90 型电位粒度仪，英国马尔文
下烘干至恒重，由下式计算转化率（%）：
仪器有限公司；TGA/DSC1 型同步热分析仪，瑞士 m   A m  w
梅特勒-托利多公司；Talos F200 型透射电镜，美国 C /%  L L  100 （2）
m
FEI 公司；NDJ-5S 型数显旋转黏度计，邦西仪器科 式中：m L 为反应体系中乳液重量，g；A 为乳液的固
技（上海）有限公司；Model 250 型接触角测试仪， 含量，%；w 为聚合体系中除单体外不挥发组分的
美国 Rame-hart 公司。 质量分数，%；m 为聚合单体的总重量，g。
1.2 实验过程 1.3.3 乳胶膜吸水率的测定
1.2.1 松香乳液的制备 将乳液均匀涂布在已称重的 5cm×5cm PET 薄
称取 20 g 松香，倒入四口烧瓶中，在 120 ℃下 膜上烘干称重，然后将其浸泡在去离子水中，48 h
加热至熔融。加入 9 g 松香专用乳化剂 ONIST 后取出，用滤纸迅速吸干其表面水分后称重，并按
APS-350，控制搅拌速度为 500 r/min 左右。反应 下式计算吸水率（%）：
20 min，形成油包水体系。降低反应温度至 100 ℃ ' m  ' m
P / %  2 1  100 （3）
左右，开始滴加 60 mL 热水（60~70 ℃），体系转相 ' m 1