第41卷第9期 2011年9月
涂料工业
PAINT COATINGS INDUSTRY
梯度苯丙乳液的合成
（华南理工大学，广州510640）
苏慧，谢德龙，张心亚，陈焕钦
Vol.41No.9 Sep.2011
摘要：以苯乙烯(St）和丙烯酸丁酯（BA）为主要核单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为主要壳单体，
察了聚合工艺，乳化剂的配比及含量，引发剂浓度，反应温度以及功能性单体含量对乳液聚合过程及性能的影响。结果表明：乳化剂占单体总量的1%，DSB/OP-10的质量比为2:1，引发剂占单体总量的0.5%，反应温度为80℃，功能性单体含量为4%时，聚合稳定，凝胶量少，乳液性能优异，且采用梯度乳液聚合方式可有效降低乳液的最低成膜温度。通过红外光谱测定了苯丙共聚物的结构组成，透射电镜(TEM)对粒子结构进行分析，验证了其梯度结构形态。
关键词：梯度乳液聚合；乳化剂；引发剂；温度；功能单体
中图分类号：TQ630.4*3
文献标识码：A
文章编号：02534312(2011)09004505
SynthesisofStyrene-AcrylateLatexwithGradientStructure
Su Hui, Xie Delong, Zhang Xinya, Chen Huanqin
( School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract:Styrene acrylate latex with hard core - soft shell structure was prepared by gradient emulsion polymerization technology, using styrene (St), butyl acrylate (BA) as core monomers, and methyl methac rylate (MMA), butyl acrylate (BA) as shell monomers, methacrylic acid (MAA), hydroxypropyl methac rylate (HPMA) as functional monomers. The effects of emulsion polymerization technology ,emulsifiers, ini-tiator, reaction temperature and functional monomers on the properties of latex were studied.The results showed that the most stable polymerization process and optimum comprehensive properties of latex with less gel formation could be reached when the mass ratio of DSB/OP 10 was 2: 1, the mass of emulsifier, initia-
80 C and that typical core - shell structure emulsion with lower MFT could be prepared by gradual seed e mulsion polymerization. Styrene acrylate copolymers' chemical structure were characterized by IR, and the particle morphology was observed by TEM, which further verified core shell structure of the particles.
Key Words :gradient emulsion polymerization; emulsifier; initiator; temperature; functional monomers
苯丙聚合物具有优良的耐水、保色和防污等特性"，其乳液作为一类重要的乳液品种主要用作胶粘剂、建筑涂料、地板上光剂、纸张粘合剂、彩砂涂料和皮革涂饰剂等[3-4]。核壳乳液聚合是近年来在种子乳液聚合基础上发展起来的新技术，通过核壳乳液聚合可制备具有独特结构的复合乳液，其特点是由2种或多种不同组成的聚合物呈层状结构存在于同一粒子中[3)。与传统乳液聚合法相比，核壳乳液聚合法制得的苯丙乳液抗粘性、耐水性、力学性能均有一定程度的改善[6-7] 在对核壳乳液聚合机理进行研究的基础之上发现乳胶粒子结构与形态对乳液最低成膜温度(MFT)有很大影响[")。利用核壳乳液聚合技术可合成具有硬核软壳结构的复合乳液，在降低其MFT的同时并可提高涂层硬度、改善耐沾污能力等力学
【基金项目】国家自然科学基金（50803017）
性能[9-10]。孙志娟等["]利用梯度乳液聚合工艺合成了纯丙乳液，但纯丙体系价格高，耐水性、保色性差，而苯丙乳液由于在纯丙聚合物中引人了苯乙烯链节，提高了耐水性、耐碱性、硬度、耐污性能[2)。本研究以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA）为主要核单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为主要壳单体，甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸羟丙酯（HP MA)为功能性单体，利用多步乳液聚合技术，合成了具有核/ 中间层/壳梯度结构的苯丙乳液，其中单体分种子（核）、中间层和壳层三阶段滴加，由于中闻层具有过渡作用，先在种子（核)的表面进行接枝聚合反应，后期则为壳层单体提供了反应场所，提高了核壳之间的相容性和结合牢固度。
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工艺技术