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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。
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