李亚想 段秀彦

摘要：以甲基丙烯酸甲酯（mma）、丙烯酸（aa）、丙烯酸丁酯（ba）和苯乙烯（st）为共聚单体，以十二烷基苯磺酸钠（sdbs）/op-10（烷基酚聚氧乙烯醚）为阴离子/非离子复合乳液改性丙烯酸酯乳液，以过硫酸铵（aps）为头发引发剂，采用预乳化法制备了自制环状树脂乳液。

关键词：有机氟;环氧树脂;改性;丙烯酸酯乳液

1.试验机理

1.1原料部分

烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、氯化钙， 化学纯， 沈阳市试剂五厂;三乙醇胺、氨水， 分析纯， 沈阳新化试剂厂; 乙二醇， 分析纯， 沈阳力诚试剂厂;甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、苯乙 烯（St）、过硫酸铵（APS）、碳酸氢钠， 分析纯， 国药集团化学试剂有限公司;十二烷基苯磺酸钠（SDBS）， 化学纯， 沈阳新化试剂厂;聚乙二醇， 工业级[M r （相对分子质量）=2 000]，天津大茂化学试剂厂;环氧树脂（EP）， 工业级（牌号E-51）， 沈阳昊天树脂材料有限公司;去离子水，自制。

1.2试验仪器

NDJ-9S 型旋转黏度计，上海精密科学仪器有限公司 ;NEXUS470 型红外光谱仪，美国尼高利公司 ;RISE-2002 型激光粒度分析仪，济南润之科技有限公司;HH -2型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司;JB90-D 型强力电动搅拌机，上海标本模型厂;101-1AB 型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司;HGQ 型漆膜划格器，上海普申化工机械有限公司。

2.含氟EP改性丙烯酸酯乳液的制备

（1）EP乳化剂的制备： 称取 30 g EP、50 g聚乙二醇和 20 g OP-10乳化剂于 250 mL三口 烧瓶中，边搅拌边缓慢升温至 50 ℃;加入 0.06 g 催化剂（ 三乙醇胺）， 继续升温至 60 ℃，回流反应 3 h;冷却至室温，加入20 mL去离子水稀释即可。

（2）水性 EP乳液的制备：称取 10 g乙二醇、30 gEP和 20 g EP乳化剂于 250 mL三口 烧瓶中，边加热边搅拌，使其混合均匀;当温度升至 60 ℃时， 缓慢滴加 20 g 去离子水（40 min 左右滴完）;继续快速搅拌（转速为 700～800 r/min）4 h，降温出料即可。

（3）EP 改性丙烯酸酯乳液的制备：将混合单体（MMA、 AA、 BA 和 St） 、 复合乳化剂（OP-10 与SDBS）按一定比例加入到四口烧瓶中，再加入去离子水，升温至所需温度;然后加入适量的引发剂（APS），15min内滴入、加1/4混合单体（EP、MMA、BA、和MAA），反应30min，得到蓝色荧光的种子乳液;连续均匀滴加剩余的 APS 溶液和预乳液，并控制滴加速率（使其在2 h内滴完）;然后保温反应 0.5 h，升温至 80 ℃，继续保温反应 0.5 h;冷却至 45 ℃以下，用氨水调节 pH 至7～8，过滤即可。

3.测定或表征

（1）Ca2+ 稳定性：按照 m（0.5%氯化钙溶液）∶ m（待测乳液） =4∶1 比例， 将上述物料混合均匀后，静置72 h;若体系无破乳现象时，说明其Ca 2+稳定性合格。

（2）粒径及其分布：采用激光粒度分析仪进行测定。

（3）附着力：采用漆膜划格器进行测定。

（4） 黏度：按照 GB/T 5561—1994 标准，采用旋转黏度计进行测定（ 温度为25 ℃）。

（5）凝聚率：反应结束后，将乳液用 100目（粒径约为 150 μm）尼龙网过滤; 所有凝聚物（如滤渣、反应器和搅拌器上的凝聚物等）经去离子水反复清洗、105 ℃烘干至恒重后，按照式（1）计算凝聚率（Y）。Y=m 1 /m 0 （1）式中： m 1 为干燥至恒重的凝聚物质量（g）; m 0 为总单体的质量（g）。

（6）结构特征：采用红外光谱（FT-IR）法进行表征（KBr压片涂抹法制样）。

4.改性机理的影响

乳液聚合中为获得良好的乳化效果，通常采用兩种不同类型的乳化剂复合使用。 本研究以非离子型乳化剂（OP-10）与阴离子型乳化剂（SDBS）作为复合乳化剂， 在其他条件保持不变的前提下， 考察了SDBS/OP-10 质量比对乳液粒径及其分布的影响。

5.结语

（1）EP 乳液改性剂的加入， 可明显改善丙烯酸酯乳液的附着力和涂膜耐水性; 当 w（改性剂）=10%时， 涂膜附着力为 1 级、吸水率为 4.9%且涂膜表面光滑。

制备 EP改性丙烯酸酯乳液的最佳工艺条件是： m（SDBS）∶ m（OP-10）=1∶ 1， w（OP-10/SDBS）=4%， w（APS）=0.6%， m（ 软单体）∶ m（ 硬单体）=5∶ 5，w（改性剂）=10%，反应温度为 70～80 ℃。

以单位转化率为考核指标，以复合乳化剂含量、APS含量、MBFA-12含量、EP含量、MAA含量、N-MA含量和聚合温度等为试验因素，采用正交实验法优选制备含氟EP复合改性丙烯酸酯乳液的较优方案;然后结合胶膜吸水率和乳液黏度等指标，进一步确定制备该乳液的最优方案。

各因素对单体转化率的影响依次为聚合温度>MBFA-12含量>MAA含量>EP含量>APS含量>复合乳化剂含量>N-MA含量，后两者是不显著因素。

参考文献：

[1]刘运学，唐元亮，范兆荣，姚鹏程，谷亚新.环氧树脂改性丙烯酸酯乳液的制备与性能研究[J].中国胶粘剂，2016，25（11）：13-16+33.

[2]李田霞，陈峰.有机氟阴极电泳涂料的制备工艺[J].材料保护，2018，51（01）：76-78.

[3]覃健耀，韦星船，邓妮，陈伟成，卢景威，田华浩，岳梦恩，盛杰.UV固化水性环氧衣康酸树脂氟改性研究[J].涂料工业，2017，47（06）：51-56.

作者简介：李亚想（1989—）女，籍贯：河北省保定市博野县，民族：汉，现有职称：助理工程师。