Page 226 - 《精细化工》2021年第11期

·2372· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

图 3a 是软硬单体质量比对乳液单体转化率及
凝胶率的影响。图 3b 是软硬单体质量比对乳胶粒粒
径大小及其分布的影响。由图 3 可知，随着 m(BA)∶
m(MMA)的增加，单体转化率先增大后减小，凝胶
率明显减小；乳胶粒粒径则随 BA 用量的增多先减
小后增大，粒径分布多分散指数（PDI）均<0.2，尺
寸分布均一。当 m(BA)∶m(MMA)=6∶4 时，单体
的转化率达到最大（96.97%），乳液的凝胶率为
0.14%，乳胶粒的粒径最小，为 104.8 nm。这主要是
因为 MMA 的反应速率常数比 BA 大 [19] ，当 m(BA)∶
m(MMA)较小时，由于 BA 用量较少即 MMA 用量
较大，使聚合反应速率加快，产生的热量较多，乳
胶粒的布朗运动增强，导致碰撞的几率增加而易发
生聚并，从而导致乳胶粒粒径较大 [20-21] ，乳液的单
体转化率较低，凝胶率较高。随着 BA 用量的增加，
聚合反应速率逐渐减慢，乳液趋于稳定，使得单体
转化率增加，凝胶率降低，乳胶粒粒径减小。但是
当 m(BA)∶m(MMA)>6∶4 时，加入过多的 BA 单体
使乳液变得黏稠 [22] ，流动性下降，乳液粒子容易聚

集粘连在一起，故粒径增大 [23] ，且聚合速率过慢， 图 4 m(BA)∶m(MMA)对乳胶膜水接触角（a）和吸水率
单体转化率降低。 （b）的影响
Fig. 4 Influence of mass ratio of BA to MMA on water
contact angle (a) and absorption (b) of latex film

由图 4 可知，随着 BA 所占比例的增加，乳胶
膜对水的接触角先增大后减小，吸水率则先降低后
增加。在 m(BA)∶m(MMA)=6∶4 时，乳胶膜对水
的接触角最大，可达 114.3°，24 和 48 h 的吸水率均
最小，表现出良好的疏水性和耐水性。由于 MMA 为
硬单体，当 m(BA)∶m(MMA)比值过小时，即 MMA
用量过多，乳胶膜变得很硬，使疏水链段无法迁移
到表面，因此乳胶膜的耐水性很差，水接触角较
低。随着 BA/MMA 质量比的增加，即 BA 用量的增
多，分子链上的柔性链段增多，成膜过程中共聚物
链的堆积更松散，疏水性的长链烷基、聚二甲基硅
氧烷和功能化 POSS 容易向膜表面迁移富集，从而
提高了乳胶膜的疏水性和耐水性。但是当 m(BA)∶
m(MMA)=7∶3 时，软单体用量过多，乳胶膜会变
得非常软，疏水链段被迁移到表面后不能被有效固
定而影响了其疏水性，从而使膜的水接触角降低，

吸水率增加。
图 3 m(BA)∶m(MMA)对乳液单体转化率（a）和粒径及 2.3 POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂整理
分布（b）的影响
Fig. 3 Influence of mass ratio of BA to MMA on the 织物的力学性能和柔软性
monomer conversion (a) and particle size and its 将 POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂应
distribution (b) of latex 用于棉织物防水整理，研究软硬单体配比对无氟防

图 4a 和 b 分别是软硬单体质量比对乳胶膜水接 水剂整理棉织物力学性能和柔软度的影响，如图 5a
触角和吸水率的影响。 和 b 所示。