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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                                   ·1775·


            基由水相进入胶束的几率小,所以反应速率小,单
            体转化率较低,形成的乳胶粒也较少。因此,活性
            单体进入同一个乳胶粒中的机率增多,在乳胶粒中
            进行链增长,导致乳胶粒的粒径大。而当引发剂质
            量分数增大时,引发剂在水相中产生的自由基数目
            增大,从水相进入胶束中的速率也会加快,导致聚
            合速率增大,进而提高了单体转化率                  [23] 。单体进入
            到更多的胶束中反应,形成的乳胶粒数目增多,而
            单体总量不变,则乳胶粒的粒径减小。增长活性点

            数目也随着乳胶粒数目的增多而增多,使得每个增                               图 5   不同松香乳液质量分数的复合乳胶膜的 TG 图
            长点的增长相对均匀,所以 PDI 值变小                [24] 。当引发      Fig. 5    TG curves of composite emulsion films with different
                                                                     amount of rosin emulsion
            剂质量分数达到 1.0%后,虽然体系中产生的自由基
            浓度增大,提高了聚合速率             [25] ,但因为引发剂质量                由图 5 可知,松香(曲线 a)的初始分解温度
            分数过大,使反应前期成核过多,导致形成的乳胶                             为 282 ℃,最大热失重速率温度为 401 ℃,纯苯丙
            粒子比表面过大,固定乳化剂质量分数时,粒子间                             乳胶膜(曲线 b)的初始分解温度为 310 ℃,最大
            容易发生团聚,粒径和 PDI 值变大。可见,当引发                          热失重速率温度为 398 ℃,松香初始分解温度略低
            剂 KPS 的质量分数为 0.8%时,乳液性能最佳。                         于纯苯丙乳胶膜,两者的最大热失重速率温度相差
                                                               无几,但天然松香乳液加入到苯丙乳液体系中后,
                                                               随松香乳液质量分数增加(曲线 c~e),复合乳胶膜
                                                               的初始分解温度和最大热失重速率温度均比纯苯丙
                                                               乳胶膜稍高,当松香乳液质量分数为 30%(曲线 e)
                                                               时,乳胶膜的热稳定性最好,复合乳胶膜的初始分
                                                               解温度和最大热失重速率达到最大值,分别为 383
                                                               和 435 ℃。虽然增幅不大,但可认为松香乳液的加
                                                               入在一定程度上可以提高苯丙乳胶膜的热稳定性。
                                                               这可能是因为松香乳液与丙烯酸酯单体反应形成共

                                                               聚物结构,使体系的玻璃化转变温度升高,同时松
               图 3   引发剂质量分数对乳液粒径及其分布的影响
            Fig. 3    Effect of mass fraction of initiator on the particle   香分子的多元碳环结构加入到体系的高分子链段
                   size and PDI of emulsion                    中 [26] ,使得复合乳胶膜的耐热性能较纯苯丙乳胶膜

                                                               有所提高。
                                                                   表 1 为不同松香乳液用量对成膜后的涂膜性能
                                                               的影响结果。

                                                                    表 1   松香乳液质量分数对涂膜性能的影响
                                                               Table 1    Effect of mass fraction of rosin emulsion on the properties
                                                                     of films
                                                                                      w(松香)/%
                                                                涂膜性能
                                                                           0     20    25    30    35    40
                                                                          粗糙    光滑    光滑    光滑    粗糙    粗糙
                                                               涂膜外观
                                                                         不透明    透明    透明    透明  不透明 不透明

                  图 4   引发剂质量分数对单体转化率的影响                       附着力/级       2     2     1     1     1     2
            Fig. 4  Effect of mass fraction of initiator on the monomer   黏度/(mPa·s)  21  18  29  41  66  91
                   conversion
                                                               吸水率/%       8.9   6.3   5.1   2.9   4.1   8.5
                                                               接触角/()    38.01  58.42  74.57  97.05  68.24  62.25
            2.3    松香乳液用量对乳液性能的影响
                                                               粒径/nm      127.4  134.2  131.8  136.0  178.4  182.1
                 选取乳化剂质量分数为 5%,引发剂质量分数为
            0.8%,m(硬)∶m(软)=2∶1。图 5 是不同松香乳                          从表 1 可以看出,加入松香乳液后,涂膜的外
            液质量分数下复合乳胶膜的 TG 曲线图。                               观效果、附着力较纯苯丙乳液好,但松香乳液质量
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