摘要
聚醋酸乙烯（PVAc）乳液具有优良的粘接性、成膜性、价格低廉、无毒害，是乳液涂料中最重要的产品之一。它是由Vac在引发剂作用下，用乳液聚合的方法合成的。聚合反应速率和聚合相对分子质量高，乳液聚合散热容易，体系黏度低，并且用水作为介质，成本相对较低，对环境污染小。由于PVAc生产方便、无毒、粘接性好等特点，广泛用于建筑、家具、包装等领域。通常情况下，聚醋酸乙烯乳液含有常规乳化剂和保护胶体是一种均聚物其涂膜耐水性较差。此外，由于乳化剂分子以及保护胶体残留在最终产品中难以除尽，既不利于环保同时又影响产品的性能。因此，对PVAc乳液进行改性是近年来人们广泛关注的热点。本研究采用无皂乳液聚合方式，研究以醋酸乙烯酯（Vac）与叔碳酸乙烯酯（VeoVa10）共同聚合作为主单体，以过硫酸钾（KPS）为热分解引发剂，利用半连续种子聚合工艺，通过不同种类的功能性单体与可聚合乳化剂对醋酸乙烯酯-叔醋酸乙烯酯共聚乳液进行改性。已获得性能优良的叔醋共聚乳液，具体研究内容如下： 1．加入4%甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为功能性单体，以马来酸酯型乳化剂马来酸二丁酯（DBM）和壬基酚聚氧乙烯醚型乳化剂（CO-436）形成阴非离子乳化剂的复配，采用半连续种子乳液聚合技术，来制备含氟无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液，有效的提高了乳胶膜的耐水性以及热稳定性。 2．此新型无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液以HLB值范围不同的可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚（ANPEO-10）与环保型的可聚合乳化剂（SR-10）复配，采用半连续种子乳液聚合技术，同时加入甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为功能性单体对乳液进行改性，与加入单一DFMA改性单体作比较，乳胶膜的热分解温度与耐水性都有明显改善。 3．以反应型乳化剂JS-20与非离子可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚（ANPEO-10）复配成阴非离子乳化剂，以4%二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）作为改性单体，制备了交联型无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液，乳液状态稳定，乳胶膜的接触角有明显的提高，吸水率也有明显降低。 4．以5%单一聚氧乙烯醚型反应性乳化剂（SE-10）为环保型可聚合乳化剂，以过硫酸钾（KPS）为热分解引发剂，醋酸乙烯酯（VAc）和叔碳酸乙烯酯10（VeoVa10）为主单体，甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）为功能性单体，采用半连续种子乳液聚合技术，来制备单一阳离子改性无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液。本研究表明HFMA的热分解温度优于DFMA，乳液状态稳定。 5．以1∶1的比例复配环保型可聚合乳化剂烯丙氧基聚乙二醇（ANPEG-2400）与其HLB值范围不同的聚氧乙烯醚型反应性乳化剂（SE-10），采用半连续种子乳液聚合技术，加入5%甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）与2%二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）为功能性单体，来制备环保型交联无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液，乳胶膜的热稳定性与疏水性能得到明显提高，用于本研究的涂料制备。 6．以2∶1的比例复配环保型可聚合乳化剂烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS-1)与环保型的可聚合乳化剂（SR-10）制备环保型含氟无皂聚醋酸乙烯酯共聚物乳液，同时加入5%甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）和3%甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为功能性单体对乳液进行改性，乳胶膜性能最佳，并乳液状态稳定。 本系列的研究不断改进乳液性能，优化合成方法与反应条件及其薄膜进行了表征与性能测试，选用以环保型可聚合乳液ANPEG-2400与SE-10为复合乳化剂制备的乳液，作为成膜物质合成环保型无皂聚醋酸乙烯酯涂料，并优化了配方。
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