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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