Page 220 - 《精细化工》2021年第4期

·854· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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点 ，因此，高固含量乳液具有广阔的应用发展前 显微镜（TEM），日本 JEOL 公司；DSC 214 Polyma
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景 。但是，当乳液固含量超过 60%后，乳液在聚 差式扫描量热仪和 TG 209 F3 Tarsus 热重分析仪，
合过程中黏度会随着固含量的增加而急剧上升，这 德国 Netzsch 公司；Attension Theta 光学接触角测量
将导致乳液聚合体系的单体混合、反应传热不均匀， 仪，瑞典 Biolin Scientific 公司。
使聚合反应无法稳定进行，最终导致聚合物凝胶、 1.2 高固含量丙烯酸酯乳液的制备
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实验失败 。因此，制备高固含量（>60%），同时 1.2.1 预乳液的制备
具有低黏度（<500 mPa·s）的丙烯酸酯乳液压敏胶 将 2 g 复合乳化剂〔m(SR-10)∶m(A-102)=1∶
是国内外研究的热点之一。 2〕、0.3 g APS 与 25 g 去离子水加入到 500 mL 四口
目前，合成及制备高固含量低黏度丙烯酸酯乳 圆底烧瓶中快速搅拌（500 r/min），然后将单体混合
液压敏胶的普遍方法是采用半连续种子乳液聚合工 物（见表 1）通过恒压滴液漏斗在 20 min 内缓慢加
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艺 [1-7] 。武鹏 制备了一种高固含量低黏度丙烯酸酯 入到乳化剂-水混合物中，继续搅拌 30 min，得到预
乳液压敏胶黏剂，虽然所制备的乳液固含量高（≥ 乳液。
65%）、黏度低（<800 mPa·s），但是一方面因其使用 表 1 高固含量丙烯酸酯乳液配方
含壬基酚的乳化剂，存在危害健康与污染环境等问 Table 1 Formulas of high solid content acrylate emulsions
题；另一方面由于使用半连续种子乳液聚合工艺， 样品 BA/g MMA/g AA/g HEA/g
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操作步骤繁琐，成本较高。高党鸽等 通过细乳液 S1 97 0 1 2
聚合法制备皮革涂饰用高固含量聚丙烯酸酯乳液， S2 87 10 1 2
并成功应用于皮革涂饰工艺中，但是由于细乳液聚 S3 77 20 1 2
合使用大量助溶剂，价格昂贵。目前，关于用无种 S4 67 30 1 2
子半连续乳液聚合工艺制备高固含量低黏度丙烯酸 S5 57 40 1 2
酯乳液压敏胶的研究还鲜见报道。
1.2.2 压敏胶乳液的制备
本文以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯
采用无种子半连续乳液聚合反应制备压敏胶乳
（MMA）、丙烯酸（AA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）
液，具体步骤为：在装有温度计、搅拌装置、回流
为共聚单体，以烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵
冷凝管、恒压滴液漏斗的 500 mL 四口圆底烧瓶中，
（SR-10）和烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠
加入 0.1 g APS 和 34.5 g 去离子水，升温至 85 ℃，
（A-102）作为环保型复合乳化剂，采用无种子半连
然后立即滴加制得的上述预乳液，3.5 h 滴加完毕，
续乳液聚合工艺制备了高固含量低黏度丙烯酸酯乳
保温 1 h 后降温至 75 ℃，补加 0.1 g APS 和 3 g 去
液压敏胶，并且研究不同硬单体 MMA 用量对高固
离子水，继续反应 1 h，然后冷却至室温，用 100 目
含量丙烯酸酯乳液压敏胶黏度、粒径及其分布、玻
滤网过滤出料，即得到固含量为 62%的丙烯酸酯乳
璃化转变温度（T g ）、热稳定性、耐水性以及力学性
液，其合成路线如下所示。
能的影响。为高固含量、低黏度丙烯酸酯乳液的研
发提供新思路。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器
BA、MMA、AA、HEA、过硫酸铵（APS），
AR，上海凌峰化学试剂有限公司；SR-10，工业品，
日本株式会社；A-102，工业品，氰特化工（上海）
有限公司；去离子水，自制。
NDJ-8S 旋转黏度计，上海昌吉地质仪器有限公
司；QHJ-756B 型强力恒速搅拌器，常州市新析仪器
厂；HH-2 型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；

BLD-100S 型电子剥离试验机和 CZY-6S 型持黏性测
试仪，济南兰光机电技术发展中心；VERTEX 80 V 1.3 性能测试与表征
红外光谱仪，德国 Bruker 公司；Nano-ZS 动态光散 1.3.1 乳液固含量和凝聚率测定
射粒度仪，英国 Malvern 公司；JEM-1400 透射电子 乳液固含量和凝聚率参考文献[8]方法测定。