Page 209 - 《精细化工》2021年第8期
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第 8 期 郑绪敏,等: RAFT 聚合制备水性高颜料分散性油墨乳液 ·1703·
表 3 亲水单体质量比对乳液展色性的影响
Table 3 Effect of hydrophilic monomer mass ratio on color expansibility of emulsion
m(COPS-1)∶m(AMPS)∶m(AA) 1∶2∶3 1∶1∶1 1∶3∶2 2∶1∶3 3∶2∶1 进口样
色差(ΔE) 1.66 3.38 2.11 3.29 3.08 4.32
在三者总量不变的情况下,当 COPS-1 的比例 2.6 乳胶粒子的形貌分析
增大〔m(COPS-1)∶m(AMPS)∶m(AA)从 1∶2∶3 乳胶粒子在不同放大倍数下的形貌分析及其在
变化为 2∶1∶3〕时,乳液粒径变小,电位增大, 水中的分散状态如图 8 所示。
色差也增大。当 AMPS 的比例增大〔m(COPS-1)∶
m(AMPS)∶m(AA)从 2∶1∶3 变化为 1∶3∶2〕时,
乳液粒径变大,电位减小,色差减小。由此说明,
COPS-1 能在一定程度上降低乳液的粒径,增强乳液
的稳定性。AMPS 可改善乳液的展色性,但会影响
乳 液的粒 径。 综合得 出, 三者的 最佳 比例 为
m(COPS-1)∶m(AMPS)∶m(AA)=1∶2∶3。后续三
者采用此质量比进行研究。
2.5 亲水单体用量对乳液粒径、电位及展色性的影响 图 8 乳胶粒子的 TEM 图
图 7 和表 4 为高分子乳化剂中亲水单体用量 Fig. 8 TEM images of latex particles
(COPS-1、AMPS 和 AA 的总质量占高分子乳化剂
单体总质量的质量分数)对乳液性能的影响。由图 7 由图 8 可知,乳胶粒子呈球形,大小基本一致,
可知,随着高分子乳化剂亲水单体量逐渐增加,粒 说明乳液粒径分布较窄。另外,乳胶粒子在水中分
径变小,当亲水单体量为 25%时,乳液的粒径达到 散均匀,分散效果较好。
最小,随后逐渐变大。这可能是由于亲水单体量为 2.7 乳胶膜的玻璃化转变温度测定
25%时,高分子乳化剂亲水亲油平衡达到最佳,对 乳胶膜的 DSC 曲线见图 9。由图 9 可知,无规
单体的乳化效果好,单体在水相中均匀分散,因此 聚合方式所制备的乳胶膜为单一玻璃化转变状态,
粒径最小。随着亲水单体量增加,乳液的电位逐渐 玻璃化转变温度为 41.1 ℃。RAFT 活性聚合所制备
变大,当亲水单体量增至 25%时,电位为–58.6 mV。 的乳胶膜有 34.3 和 93.4 ℃两个玻璃化转变温度,
亲水单体量继续增加,电位变化不明显。乳液的展 说明该乳胶膜的玻璃化转变状态分为两个阶段,乳
色性在亲水单体量为 25%时达到最佳,这可能是因 胶粒外硬内软,这可能对乳胶膜的机械性能起到积
为此时乳液粒径最小,乳液的透明度最佳所致。 极的作用。
图 7 高分子乳化剂中亲水单体量对乳液粒径和电位的
影响 图 9 乳胶膜的玻璃化转变温度
Fig. 7 Effect of hydrophilic monomer content of polymer Fig. 9 Glass transition temperature of latex films
emulsifier on emulsion particle size and zeta potential
2.8 乳液及乳胶膜性能指标
表 4 高分子乳化剂中亲水单体量对乳液展色性的影响
Table 4 Effect of hydrophilic monomer content of polymer 自制产品与进口产品所制备的乳胶膜性能指标
emulsifier on color expansibility of emulsion 如表 5 所示。
亲水单体量/% 15 20 25 30 35 进口样 由表 5 可知,自制产品在机械性能及耐水性方
色差(ΔE) 1.81 1.49 1.13 1.63 1.80 4.32 面都能达到进口产品水平。