2结果与讨论2.1可聚合复合乳化剂用量对乳液聚合稳定性的影响乳液聚合过程的稳定性对乳液制备有重要影响。乳液聚合中,单体聚合反应在增溶胶束中进行,而胶束的数量又取决于乳化剂的用量。为此,本文考察了可聚合复合乳化剂用量对乳液聚合稳定性的影响,结果见图1。
从图1可以看出,随着乳化剂用量的增加,单体转化率逐渐增加。乳化剂用量从2%增加至5%时,凝胶率下降较快,之后呈逐渐降低趋势。这是因为,在乳化剂用量较小时,乳化剂分子难以完整覆盖乳胶粒表面,乳胶粒子易发生聚结,由小乳胶粒生成大乳胶粒,造成凝胶。增大乳化剂用量,可以提高乳化剂在乳胶粒表面覆盖的完整性,从而提高乳液聚合的稳定性,减少乳液聚合过程的凝胶率;大量乳化剂使用虽然可以提高乳液聚合的稳定性,但在乳液成膜时,乳化剂残留在胶膜上,影响胶膜性能。因此,乳化剂的用量也不可过高。实验结果表明乳化剂用量为6%,凝胶率已是小于0•l%,乳液聚合已相当稳定,同时聚合具有较高的单徕转化率。2.3可聚合复合乳化剂用量对乳胶性能的影响单位体积乳液中的乳胶粒数目及乳胶粒直径是决定乳胶性质的两个重要参数,这两个参数都随着乳化剂的浓度而发生变化。为此,本文研究了乳化剂用量对乳胶性能的影响,结果见表1。表1乳化剂用量对乳胶稳定性的影响
从表1可以看出,随着乳化剂用量的增加,乳液粘度和粒径逐渐减小,粒径分布变宽。因为乳化剂用量增加,乳液中形成的胶束增多,为单体聚合提供了更多的聚合场所。乳化剂增加,乳胶粒表面表面电荷密度增加,由于静电斥力的作用,乳胶粒难于靠近,碰撞几率减小,乳胶粒子难以聚并,乳胶粒直径减小;但是乳化剂用量过多时,成核时间较长,产生乳胶的粒径分布变宽嘲。乳液粘度随乳化剂用量增加而逐渐减小现象有待进一步研究。2.4可聚合复合乳化剂用量对乳胶膜性能的影响2.4.1可聚合复合乳化剂用量对乳胶膜耐水性的影响乳胶膜的耐水性对乳液应用产品的性能有重要
图2乳化剂用量对乳胶膜吸水率的影响 图3乳化剂用量对乳胶膜溶失率的影响从图2、3可以看出,随着乳化剂用量的增加,乳胶膜的吸水率和溶失率逐渐增大。这是因为胶乳成膜过程中,乳化剂难以挥发,小分子乳化剂分散在胶膜内,使胶膜的结构疏松多孔,不致密,而这些乳化剂又带有大量的亲水基团,易溶解、析出,导致胶膜的耐水性下降。 由于带有亲水基团的小分子乳化剂在水中易溶解析出,因此,量化研究乳胶膜溶失率与乳化剂用量之间的关系具有重要意义。为此,考察了乳胶膜溶失率与乳化剂用量比值的变化趋势。