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由于聚丙烯酸酯乳液具有耐热、耐光和耐老化等优点在涂料工业中得到了广泛的应用,但普通的聚丙烯酸酯乳液还存在耐水性差、低温下不易成膜、高温发粘以及含乳化剂的废液会对环境造成污染等缺点,因此,本文结合无皂乳液聚合和核壳乳液聚合技术,合成了聚丙烯酸丁酯/丙烯酸钠[P(BA/AANa)]齐聚物,并以此为乳化剂,采用种子半连续法合成了以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核,聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯[P(MMA-St)]为壳的无皂核壳聚丙烯酸酯乳液。结果表明:乳液的固含量较高、粘度较低、贮存稳定性好,涂膜的综合性能优良。该乳液可以作为可降解快餐盒内壁涂料。以过硫酸钾(KPS)作为引发剂,以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)作为聚合单体进行乳液聚合,合成了P(BA/AANa)齐聚物。讨论了影响齐聚物性能的主要因素,确定了制备齐聚物的优化工艺条件:单体/水为1/5;BA/AA 为4/6(质量比);聚合温度为70±1℃;引发剂用量为0.8%;十二烷基硫醇(DDM)用量为1.0%;pH 值为7～8。表面张力测试结果表明:齐聚物用量为10%时所对应的水溶液的浓度为临界胶束浓度,即CMC 为8×10-2g/ml。在此基础上进一步合成了核壳聚丙烯酸酯乳液。系统研究了核壳单体配比、齐聚物、引发剂、功能性单体AA和交联剂二乙烯基苯(DVB)的用量、反应温度、壳层单体的加料方式等因素对核壳乳液及涂膜性能的影响。壳层单体采用饥饿态半连续加料法;核壳单体比为1/1(质量比);齐聚物用量为8%;引发剂用量为0.8%;聚合温度为75±1℃;可制得较高固含量(30%以上)和较低粘度的乳液。乳液的稳定性好,室温放置6个月以上没有发现明显的分层;乳液在室温就有较好的成膜性,涂膜光亮透明,抗回粘性好,附着力达0级。壳层中AA的含量对涂膜的耐水性和附着力有较大影响,用量占单体总量的2%。在核层中加入少量的交联剂DVB可以使涂膜的吸水率下降,显著提高了涂膜的耐水性。通过正交试验,寻找到优化涂膜耐水性的乳液配方。结果表明:涂膜的耐水性好,尤其是耐90℃热水超过1小时。通过透射电镜(TEM)、差示扫描量热分析(DSC)、红外光谱(IR)、粒径分析等多种手段对乳液中粒子的形态结构进行了表征。结果表明:核壳粒子大小均匀,粒径明显大于核层粒子的粒径,证明了核壳结构的存在。