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。
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