丙烯酸酯核壳乳液成膜机理及涂膜性能的研究

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1、丙烯酸酯核壳乳液成膜机理及涂膜性畿的研究摘要核壳乳胶粒的核壳结构可赋予乳液涂膜优异的使用性能，然而相对丁常规乳液，核，-j-d-F[,液由于其特殊的粒子结构使其成膜过程更为复杂，而且核壳乳液的成膜受诸如聚合单体、核壳比、形态等多种因素的影响。本文以全丙乳液、苯丙乳液为研究对象，考察了丙烯酸酯核壳乳液的成膜过程及其影响因素，剖析了乳胶粒的结构形态对成膜过程及涂膜性能的影响。在饥饿态下采用两阶段的半连续种子乳液聚合法制备了PMMA／PBA及P(St-co-BA)／p(MMA-BA)核壳乳液，利用TEM表征证实所制备的乳液聚合物粒子具有理想的核壳结构。通过重量分析法建立

2、核壳乳液的干燥速率曲线，发现乳液的固含量、成膜助剂用量及核壳比对乳液的干燥速率均有不同程度的影响。利用TEM和AFM分析了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌，探讨了乳胶粒子的结构形态、核壳比对涂膜形貌及性能的影响。实验发现核壳乳液的成膜和常规乳液有相似的规律，核壳乳液在干燥成膜的后期壳层受力变形，而核层形态保持不变：核壳比小于2／3的时候乳胶粒之间能够充分变形融合形成平坦的涂膜，核壳比越小，乳液的成膜性越好；同时发现相比于共混乳液，核壳乳液更容易得到海岛结构的致密涂膜，涂膜性能更为优越。为了研究成膜助剂的助J戊、j!其If-性能做了⋯系列的艾验，发现成

3、腆助Il摘磋剂的分配系数越小，其助成膜性能越好，l亩Jtiq-与乳液聚合物棚容性越好的成膜助剂，越倾向予破坏乳液的稳定性，并发现通过预乳化方式加入成膜助剂对乳液稳定性的影响最小。通过Goh模型计算，发现随着成膜助剂用量的增加，成膜过程中乳液聚合物的扩散系数增大，说明成膜助剂促进了乳胶粒子问聚合物分子链段的扩散，随着成膜助剂用量的增加，乳液更容易形成致密涂膜，使得涂膜的透光率增火，吸水率减小，而过量的成膜助剂残留在涂膜中未及时散去，会降低涂膜的透光率并使得涂膜吸水率变大。关键词：丙烯酸酯核壳乳液，AFM，成膜，成膜助剂捣螫MECHANISMoFFILMFoRMATl

4、oNOFACRYI。ICCoRE。SHELLLATEXABSTRACTPropercore-shellstructureendowslatexfilmwithexcellentperformance．Themechanismoffilmformationofacore—shelllatexismorecomplicatedcomparedtonormallatexduetoitsuniquestructure．Andthefilmformationofcore-shelllatexisinfluencedbymonomer,core-shellratio，stru

5、ctureetc．Inthispaper,filmformationprocessofacrylicandstyrene-acryliccore-shelllatexwasstudied．Theinfluenceoflatexstructureonfilmformationandfilmperformancewasdiscussed．P(St·-CO··BA)／P(MMA-co··BA)core·-shelllatexandPMMA／PBAcore··shelllatexweresynthesizedbytwo-·stepsemi-continuousemulsi

6、onpolymerizationunderstarvingconditions．AsconfirmedbyTEM，Thesynthesizedlatexhasacore-shellstructure．Byweightanalyticalmethodthedryingratecurveofallacyliccore—shelllatexwasestablished，resultsshowthateithersolidcontent，filmformingaidorcore—shellratiohasanimpactondryingrate．Eitherfilmfol

7、‘mationprocessOl’fihnmol。phologyIV摘篮ofnormallatexandcore-shelllatexwasstudiedbymeansofTEMandAFM．Theinfluenceof1atexstructureandcore—shellratioonfilmmorphologyandperformancewasdiscussed，theresultsrevealedthatthefilmformationprocessofancore-shelllatexissimilartothatofanormallatex．Whendr

8、yingt