第42卷第9期 2012年9月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
Vol.42No.9 Sep.2012
无规共聚型高分子乳化剂的合成及其在乳液中的应用
颜秀花"2，季永新，何婷
（1，南京林业大学化工学院，南京210037；2.盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城224051）摘要：用自由基聚合法合成了无规共聚物聚苯乙烯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，以氟乙酸甲酯为季铵化试剂与聚合物进行季铵化反应，得到了无规型高分子乳化剂。用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱('HNMR）等对高分子乳化剂的结构进行了表征，差示扫描量热仪（DSC)测定了高分子乳化剂的玻璃化温度。将所得的高分子乳化剂用于苯丙乳液聚合中，探讨了乳化剂含量对乳液性能的影响。结果表明：得到的高分子乳化剂是无规共聚物，玻璃化温度为29.48℃；用4%（占单体总量）的乳化剂合成的乳液性能较好，单体转化率为97.5%，聚合所得乳液粒径分布窄，平均粒径为33.95nm，乳液涂膜性能较好。
关键调：无规共聚高分子乳化剂；乳液聚合；涂膜性能
中图分类号：TQ630.4
文献标识码：A
文章编号：02534312(2012)09002405
SynthesisofRandomCopolymericEmulsifierandApplicationinEmulsions
Yan Xiuhua -2, Ji Yongxing",He Ting
(1. College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China :
2. College of Chemical and Biological, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu 224051, China)
Abstract : A random polymeric was synthesized via free radical polymerization, which was then converted into emulsifier by quartermizing with methyl chloroacetate. Fourier trransform infrared spectroscopy (FT IR)， nuclear magnetic resonance（NMR)，gel permeation chromatography（GPC)，differential scanning calorimetry (DSC) analysis were used to characterize the composition and T, of the emulsifier. A styrene -acrylic emulsion was synthesized at the presence of the obtained polymeric emulsifier, and the influence of the content of emulsifier on the performance of latexes was discussed and reported. The results indicated that the emulsifier was a random copolymer with glass transition temperature of 29. 48 °C , the latex obtained with 4% emulsifier (weight of the total monomers) showed good properties: monomer conversation 97.5% , nar-row particle size distribution and Z average diameter of emulsion particles 33. 95 nm. The latex film provid-ed excellent comprehensive properties.
Key Words : random polymeric emulsifier; emulsion polymerization; film properties
乳化体系在乳液聚合中对乳胶粒子的形成、聚合反应速度、共聚物相对分子质量及其分布、乳胶粒子粒径及其分布和形态及乳液性质等都具有很大的影响，对乳液聚合的特征起决定作用(1-2)。在常规的乳液聚合中，小分子乳化剂通过物理作用吸附于乳胶粒的表面上，在薄膜和涂层中，乳化剂易从乳胶粒表面解吸下来，导致乳液不稳定[3)。
与小分子乳化剂相比，高分子乳化剂常常提供更多的适应性、多样性和功能性，能满足多种领域的需求[4-6]。高分子乳化剂能克服小分子乳化剂的诸多缺点，主要是其聚合度高、相对分子质量较大，且亲油端的链段结构可以选用与欲制备的聚合物一样或类似的聚合物，根据相似相容原则，它是锚接
于胶粒上，而不仅仅是吸附，同时，亲水链段伸向水相中，通过空间位阻效应使乳胶粒稳定。此外，高分子链上还有一个能锚定在粒子表面防止其解吸附的锚定链段[7]，其在聚合物膜中的迁移速率明显低于小分子乳化剂，大大改善聚合物膜的性能。高分子乳化剂乳液聚合得到的粒子粒径均匀、呈规则的圆球状，表面洁净、可带有多种功能基团。因此，对高分子乳化剂进行研究并用于乳液聚合具有重要的理论应用价值。但目前大多数研究集中于嵌段型[8-10]和接枝型聚合物i11-13] 而无规型聚合物的合成及应用却少有研究，
本研究以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯（BA）为主单体，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为功能性单体，氧乙酸甲酯作为季铵化
作者简介：额秀花(1974一），女，讲师，在读博士，主要从事功能性丙筛酸酯乳液合成及应用研究。 24