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·1966· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

润湿性越好。单体配比对乳液在 BOPP 薄膜表面上 由图 8 可知，随着硬软单体比的减小，界面张
的接触角的影响如图 7 所示。 力剧烈下降，从 19.01 mN/m 降至 4.87 mN/m，其变
化趋势与图 7 一致，说明聚丙烯酸酯乳液对 BOPP
薄膜的润湿性逐渐增强，即增加聚合物中软单体含
量可极大提高乳液的润湿性能。
图 9 是聚丙烯酸酯乳液在 BOPP 薄膜上的附着
力测试结果。

图 7 单体配比不同的乳液在 BOPP 薄膜上的接触角
Fig. 7 Contact angles of polyacrylate emulsions with different
mass ratios of MMA/2-EHA on BOPP film

从图 7 可知，随着硬软单体比的减小，乳液在

BOPP 薄膜上的接触角迅速减小，由 62.6°降至
27.8°。乳液的表面张力与基材的表面能越接近，接 图 9 单体配比不同的乳液在 BOPP 薄膜上的附着力
触角越小 [14] 。经计算，本文所用 BOPP 薄膜的表面 Fig. 9 Adhesions of polyacrylate emulsions with different
mass ratios of MMA/2-EHA to BOPP film
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能为 37.34 mJ/m ，随硬软单体比的减小，乳液的表
面张力从 39.83 mN/m 减至 36.71 mN/m，故接触角 从图 9 可知，乳液的附着力随硬软单体比的减
逐渐减小。所以增加软单体含量有助于提高乳液的 小而急剧增加，附着力从 50%增至 95%，这是因为
润湿性能。 乳液在 BOPP 薄膜上的接触角越小，乳液在基材表
聚丙烯酸酯乳液对 BOPP 薄膜表面的润湿可通 面扩散所消耗的自由能越多，乳液的润湿性越好，
过乳液与基材之间的界面张力来衡量，即界面张力 良好的润湿性可使聚合物在 BOPP 薄膜表面有较多
越小，润湿性越好 [17] 。聚丙烯酸酯乳液与 BOPP 薄 的接触点，增加聚合物分子与基材表面分子的相互
膜之间的界面张力（  SL ）可用杨氏方程计算： 作用 [18] ，从而提高乳液的附着力。同时软单体丙烯
 SL   S   L cos 酸异辛酯有较长的侧链基团，随着其含量的增加，
式中： 、 和 θ 分别是 BOPP 薄膜的表面能、聚 可增加聚合物与 BOPP 薄膜表面的接触面积，使聚
S
L
丙烯酸酯乳液的表面张力、聚丙烯酸酯乳液在 BOPP 合物分子与基材表面分子之间的吸附力增加，从而
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薄膜上的接触角，单位分别为 mJ/m 、mN/m 和（°）。 提高乳液的附着力 [14] 。当硬软单体比为 7∶13 时，
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BOPP 薄膜的表面能为 37.34 mJ/m ，表面张力由表 乳液的表面张力与 BOPP 薄膜的表面能接近，此时
面张力仪测得，接触角由接触角仪测得。乳液与 接触角和界面张力最小，附着力为 95%，可满足水
BOPP 薄膜之间的界面张力如图 8 所示。 性油墨对附着牢度要求。故对于低表面能材料，增
加软单体的含量有利于提高乳液的附着牢度。

3 结论

通过半连续种子乳液聚合方法成功合成了不同
单体配比的水性聚丙烯酸酯乳液，乳液粒径不变，
约为 100 nm。GPC 测试表明引发剂和链转移剂含量
相同时，改变单体配比对聚合物的分子量及分子量
分布影响不大；DMA 和 TGA 测试表明聚合物为热
稳定性较好的无规共聚物，且软单体含量越高，热

分解温度越高，玻璃化转变温度越低；随着硬软单
图 8 单体配比不同的乳液与 BOPP 薄膜之间的界面张力 体比从 10∶10 减小到 7∶13，乳液的表面张力从
Fig. 8 Interfacial tensions between polyacrylate emulsions with
different mass ratios of MMA/2-EHA and BOPP film 39.83 mN/m 降至 36.71 mN/m，乳液在 BOPP 薄膜上