Page 241 - 201904

第 4 期 闫继芳，等: 水性油墨用室温自交联纯丙乳液的合成及应用 ·767·

油墨样张上画十字格，然后将 3M 胶带紧紧贴在十 2.2 乳液粒径及粒子形貌分析
字格区域，胶带覆盖的网格数记为 A 0 ，然后以 180° 图 2 是不同 DAAM 用量的聚丙烯酸酯乳液的核
的方向用大小恒定的力将胶带撕下，胶带上脱落的 层乳液和核壳乳液的平均粒径。图 3 是聚丙烯酸酯
油墨覆盖的网格数记为 A，则附着力计算公式如下： 乳液的透射电镜图片（以样品 S3 为例）。
A  A
附着力 /%  0  100
A 0
1.3.13 油墨色密度测试
光源 D50，视角 2°，T 状态下用分光光度仪测
试油墨样张的色密度。

2 结果与讨论

2.1 聚丙烯酸酯膜的衰减全反射红外光谱
图 1 是聚丙烯酸酯乳液膜的衰减全反射红外光

谱图。其中，曲线 a 为未引入 DAAM 功能单体的样
图 2 不同 DAAM 用量的聚丙烯酸酯乳液的粒径分析
品 S1，曲线 b 为引入 DAAM 单体但未加入交联单 Fig. 2 Particle size of polyacrylate emulsions with various
体 ADH 的样品 S3，曲线 c 为发生酮肼交联反应的 DAAM contents
样品 S3。由于 5 个样品只是 DAAM 含量不同，聚
合物中基团吸收峰位置相同，且样品 S3 效果较好，
故选 S3 为例说明样品的红外吸收光谱。

图 3 聚丙烯酸酯乳液的 TEM 图
Fig. 3 TEM image of polyacrylate emulsion

从图 2 可知，核层乳液的粒径约为 71.5 nm，加
入壳层单体后，乳胶粒的平均粒径增大到 103~

136 nm，且核壳乳液的粒径随聚合物中 DAAM 用量
图 1 聚丙烯酸酯乳液膜衰减全反射红外光谱：（a）不含 的增加逐渐增大。这是因为核层乳液的聚合条件一
DAAM；（b）含 DAAM；（c）酮肼交联 样，其粒径大小基本一致，随着壳层单体的加入，
Fig. 1 ATR-FTIR spectra of polyacrylate emulsion films
without (a) DAAM, with (b) DAAM and with (c) 壳层单体进入乳胶粒内，在核层乳胶粒的表面继续
keto-hydrazide crosslinking reaction 反应，核层乳胶粒随之增大，最终生成粒径更为均
匀的乳胶粒。核壳乳液粒径随 DAAM 用量的增加而
–1
从图 1c 可知，1730 cm 处的强吸收峰是由羰
增大是因为 DAAM 有较强的吸水性，侧链可伸向水
–1
基（C==O）伸缩振动引起，1235、1160 cm 处是由 中，主要分布于乳胶颗粒的表面，形成较厚的水化
–1
C—O—C 伸缩振动引起，2957、2928 cm 处分别是 层，DAAM 用量越高，乳液粒径越大 [14] 。由图 3 可
—CH 3 、—CH 2 的 C—H 伸缩振动引起，1380、 知，粒子内部呈白色，粒子边缘部分呈暗色，粒子
–1
1459 cm 处分别是—CH 3 、—CH 2 的 C—H 弯曲振 形状近似球形，具有清晰的核壳结构。
动引起。 728 cm –1 处是 由 2-EHA 中侧基 CH 2 2.3 聚丙烯酸酯乳液膜的热性能分析
〔—(CH 2 ) n , n≥4〕的 C—H 摇摆振动引起，1542 cm –1 图 4 是发生酮肼交联反应和未发生酮肼交联反
处是酰胺的 N—H 弯曲振动引起。与曲线 a 相比， 应的聚丙烯酸酯乳液膜的热重分析曲线（以样品 S3
酰胺的 N—H 振动说明 DAAM 与 MMA、2-EHA 和
为例），表 2 是其热分解数据。T 5% 、T inflection 、T end
MAA 发生共聚 [4, 9-10] 。与曲线 b 相比，曲线 c 特征 分别代表失重率为 5%时的温度、质量变化速率最大
–1
吸收峰 1630 cm 处是 C==N（腙）伸缩振动吸收峰， 处所对应温度和外推终止温度。常用 T 5% 表示材料
意味着酮肼交联反应已经发生 [11-13] 。 的热稳定性。