Page 223 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 房 成，等: 高固含量丙烯酸酯乳液压敏胶的制备及性能 ·857·

分子挥发。330~450 ℃是主分解阶段，涉及大分子 由图 7 可以看出，未加入 MMA 时，压敏胶胶
主链的解聚以及无规裂解过程 [19] 。450 ℃后聚合物 膜的水接触角达到 116°；随着 MMA 用量的不断增
基本分解完全，仅剩下少量灰分 [20] 。从表 4 可看出， 加，胶膜的水接触角不断减小；当 MMA 用量为 40%
随着 MMA 用量的增大以及 BA 用量的相应减少， 时，胶膜的水接触角降至 82°。说明 MMA 会使得压
压敏胶聚合物的初始分解温度逐渐提升，即热稳定 敏胶胶膜的亲水性提高，耐水性降低。这是因为
性得到提高。这与 MALHOTRA 等 [21] 的研究结果一 MMA 的水溶性（15.9 g/L）比 BA（1.4 g/L）大很
致，随着聚合物侧链取代基体积的增大，聚合物的 多 [10] ，导致 MMA 参与共聚后，聚合物的亲水性提
热稳定性降低。 高，接触角减小。
2.7 凝胶含量分析
凝胶含量是影响压敏胶力学性能的重要参数。
未添加交联剂时，对富含丙烯酸丁酯的单体混合物
进行聚合，凝胶是通过链转移机理形成的，一般包
含以下两个步骤：（1）通过分子内链转移或者分子
间链转移至聚合物形成支链自由基，这主要归因于
聚合物链段中 BA 单元存在不稳定氢 [22-23] ；（2）支
化聚合物自由基之间的偶合终止凝胶的形成 [24] 。
MMA 用量对高固含量丙烯酸酯乳液压敏胶凝胶含
量的影响见图 8。

图 6 MMA 用量对乳液胶膜热稳定性的影响
Fig. 6 Effect of MMA dosage on thermal stability of emulsion
films
表 4 样品的主要分解温度
Table 4 Main decomposition temperatures of the samples
MMA 600 ℃残
样品 T 5/℃ T 15/℃ T 50/℃
用量/% 余量/%
S1 0 333 371 400 4.44
S2 10 337 374 400 3.86
S3 20 340 375 400 3.05
S4 30 343 375 400 1.35

2.6 接触角分析 图 8 MMA 用量对乳液胶膜凝胶含量的影响
图 7 是 MMA 用量对高固含量丙烯酸酯乳液胶 Fig. 8 Effect of MMA dosage on the gel content of emulsion
films
膜接触角的影响。
由图 8 可知，随着 MMA 用量从 0 增加到 40%，
压敏胶的凝胶含量从 62.1%降低至 46.9%，这是由
于 MMA 作为共聚单体参与聚合后，分子结构中缺
乏不稳定的活泼氢（见图 9），这导致聚合物链中甲
基丙烯酸单元的夺氢活性显著降低 [25] ，减少了支链
的生成，从而降低了聚合物的凝胶含量。

图 7 不同 MMA 用量乳液胶膜的水接触角
Fig. 7 Water contact angles of emulsion films with different 图 9 BA 和 MMA 参与共聚后的结构示意图
MMA dosage Fig. 9 Structure diagram of BA and MMA after copolymerization