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第 11 期 闫继芳，等: 水性纯丙乳液的合成及其附着性能 ·1965·

表 4 聚丙烯酸酯共聚物的分子量及其分布
Table 4 Molecular weights and polydispersity index of polyacrylate copolymers
Peak 1 Peak 2 PDI 峰面积比/%
样品
M n M w M n M w Peak 1 Peak 2 Peak 1 Peak 2
S1 5.12×10 5 5.60×10 5 2.56×10 4 4.78×10 4 1.09 1.87 23.67 76.33
S2 6.91×10 5 7.70×10 5 2.70×10 4 4.64×10 4 1.11 1.72 27.34 72.66
S3 5.50×10 5 6.00×10 5 3.41×10 4 5.34×10 4 1.09 1.56 20.51 79.49
S4 8.70×10 5 1.04×10 6 3.34×10 4 5.06×10 4 1.20 1.52 31.46 68.54

从表 4 中可以看出，每一个样品的分子量都含 的平均粒径不变，约为 100 nm，粒径小且分布集中，
有少量的高分子量部分和较多的低分子量部分，且 呈正态分布。由于影响乳液粒径大小的主要因素如
高低分子量的分布都较窄，这可能是因为少部分高 聚合工艺、引发剂含量、乳化剂种类及含量、功能
分子链没有参加链转移反应，生成分子量较高的共 单体 MAA 含量等相同，故乳液粒径几乎无变化，
聚物；而大部分高分子链发生链转移反应，生成分 即改变硬软单体配比对乳液粒径影响不大。
子量较低的共聚物，因而合成的样品同时含有高分 2.6 聚丙烯酸乳液在 BOPP 薄膜上的附着性能
子量部分和低分子量部分 [12] 。聚合物分子量越大， 聚丙烯酸酯乳液在 BOPP 薄膜上的附着牢度与
乳液膜的内聚强度越大，乳液的润湿性能越差，易 乳液在基材上的润湿性有关，乳液的润湿性由乳液
发生界面破坏，乳液在 BOPP 薄膜上的附着越差； 的表面张力、乳液在基材上的接触角和乳液与基材
相反，聚合物分子量越小，乳液膜的内聚强度越小， 之间的界面张力表征。乳液的表面张力越小，它的
乳液的润湿性能越好，分子量小到一定程度，内聚 浸润性能越好。除了乳化剂的种类和用量、单体种
力小于附着力，易发生内聚破坏，同样不利于提高 类、聚合物的分子量等，单体配比也是影响乳液表
乳液的附着性能，因此分子量太大或太小都不利于 面张力的重要因素 [14] 。不同单体配比的乳液表面张
乳液的附着性能。实验发现低分子量部分数均分子 力如图 6 所示。
4
量为 3×10 左右时，分子链流动性好，高分子量部
分使乳液膜的内聚强度增加，乳液中同时存在高低
分子量的共聚物，既可以增加乳液膜的内聚强度，
又可以提高乳液的润湿性，进而提高乳液的附着力。
分子量影响乳液的润湿性主要是通过影响乳液的表
面张力，表面张力是数均分子量的函数，随数均分
子量的减小而减小 [13] ，分子量越低，润湿性越好。
从表 4 可知，聚合物低分子量部分的数均分子量差
别较小，对表面张力的影响可忽略不计。

2.5 聚丙烯酸酯乳液的粒径及粒径分布
图 6 单体配比不同的乳液的表面张力
图 5 是水性聚丙烯酸酯乳液的粒径及分布曲线。 Fig. 6 Surface tensions of polyacrylate emulsions with

different mass ratios of MMA/2-EHA

从图 6 可以看出，随着硬软单体比减小，乳液的
表面张力逐渐减小，由 39.83 mN/m 降至 36.71 mN/m。
无规共聚物的表面张力一般符合摩尔数加和关系 [15] ，
由于软单体的表面张力低于硬单体的表面张力 [16] ，
单体总量不变的情况下，随着硬单体含量减少，软
单体含量增加，乳液的表面张力逐渐减小。同时，
由于硬单体的水溶性比软单体大，随着硬单体含量
减少，乳胶粒表面的硬单体减少，乳胶粒表面形成

图 5 水性聚丙烯酸酯乳液的粒径及分布 的水化层变薄，乳液的表面张力降低。所以乳液的
Fig. 5 Particle size and distribution of waterborne 表面张力随着硬软单体比的减小而降低。
polyacrylate emulsions
聚丙烯酸酯乳液在 BOPP 薄膜上的润湿性可直
从图 5 中可知，随着硬软单体比的减小，乳液 接用乳液在基材上的接触角来表征。接触角越小，