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本论文以过硫酸铵(APS)为引发剂,反应性乳化剂烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复配型乳化剂,正戊醇(n-PTL)为助乳化剂,采用种子乳液聚合法,制备苯乙烯(St)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)的四元共聚微乳液,并对其结构性能及在纸张涂布中的应用进行了详细地研究。主要研究结果如下:
(1)全滴加法所得胶乳粒径最小,种子法次之,批量法最大;但胶乳粒径分散性为:种子法最窄,批量法次之,全滴加法分布最宽。
(2)详细讨论了反应因素对该四元共聚微乳液的影响情况,发现反应型乳化剂DNS-86与非离子型乳化剂OP-10复合乳化效率很高,可将体系的乳化剂含量降为3%,引发剂用量的0.5%(对单体),苯乙烯的用量≤45%,丙烯酸的用量≤4%,聚合温度75℃左右,搅拌速率150-200rpm。
(3)FTIR和DSC测试结果表明苯乙烯,丙烯酸酯类单体之间发生了自由基共聚反应;马尔文纳米粒度及Zeta电位分析仪测得乳胶粒子平均粒径为38nm。
(4)通过研究颗粒大小、水分挥发、成膜温度对乳液成膜过程的影响,发现:聚合物变形力随粒径的减小而增大,粒径越小,则变形力增大程度越大;水在乳液的成膜过程中起到了增塑剂的作用,粒径越小,水的塑化程度越大。成膜温度并非越高越好,否则分子链在空间构象上的物理缠绕程度减小,形成涂膜抵抗外力的能力下降。
(5)应用方面,将所制的产品和国内同类产品分别用于纸张涂布,并对主要性能进行了检测。结果表明,产品的主要性能指标均达到或超过国内同类产品。