[科普中国]-乳化聚合物

概念

乳化聚合物是用不溶于水的溶液聚合物，加入表面活性剂来制得的，在高速搅拌下就产生了该聚合物的乳液。这与油和水相混合的原理是一样的。它能用任何溶液聚合物(丙烯酸、 醇酸、环氧、乙烯、硝酸纤维素酯)来制造。这些种类的聚合物都有一定的玻璃转化温度(Tg )，但是由于都不含有固体颗粒，所以它们都没有最低成膜温度(MFFT)。

简介组成乳化聚合物体系有效的关健是表面活性剂的独特结构:亲水基必定扩散亲油基,在o/w乳液中,表面活性剂浓集于油相中的亲油基和水相中的亲水基界面，这种物理倾向有助于降低界面张力，促使稳定乳液的形成。具有适当亲水/亲油平衡(HLB)的表面活性剂在乳化聚合中适用。初步筛选建议按单体重量计固体浓度5%的表面活性剂的HLB为12。通常使用阴离子表面活性剂是最有效的,对特殊目的偶然也使用阳离子表面活性剂。这两种类型经常与非离子混合使用,以改善胶乳的稳定性,但很少与两性的共用。

表面活性官能类型

羧酸酯、硫酸盐、磺酸盐、磺基琥珀酸醋或磷酸酯可以从阴离子表面活性剂中按特殊物性或化学性能的要求选择。例如,羧酸酯象月桂酸皂在pH8一10使用,能形成中等稳定的单体乳液和聚合物胶乳,当PH减小到3~4时,可能产生凝结和聚合物离析现象。硫酸盐的广泛使用,如月桂硫酸钠,有比羧酸酯较多的优点,是由于它们在中等酸和碱体系的较宽范围内具有高效。通常,磺酸盐选a一烯基磺酸钠(Aos),因为它在广泛pH和温度范围内,不但有效,而且对水解稳定。Aos和非离子混合后,能增加它的有效性和稳定性1。

应用聚合物胶乳

聚合物胶乳是一种独特体系,能看作两个分离体系的组合;(1)聚合物,(2)含聚合物的胶乳。聚合物的物理性质和化学性质是很重要的。它们可由改变各类单体的数量及不同分布制得。分子量分布和聚合物交联数的变化也是决定因素,胶乳是聚合物/表面活性剂/水分散体系,其操作和使用是影响聚合物的手段。可用改变固体含量、颗粒度和分布,以及加入的表面活性剂类型等改变其性能。为了制造实用的聚合物胶乳,必须使用最佳表面活性剂、最佳化其浓度和使用适当物理工艺平衡两个相互关联的体系1。

为了减少污染、节省资源，国外研制成水乳化聚合物分散体涂料,其特点是用经油乳化的水代替原溶剂型涂料和清漆中的有机溶剂。乳化方法是往水中加入少量混合表面活性剂,借助超声波振荡或高速搅拌手段将树脂以微粒或亚微粒分散于水中,得到稳定乳液。2