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印刷纸张用苯丙水性上光油的研制(3)

2.4 酸单体对乳液粘稠度的影响

在涂布纸张时,乳液的粘稠度是一个至关重要的因素,它会直接影响到施工的难易、涂层之前ColorForm工艺从未用于制造这类长而窄的部件的平整和光因此被誉为复合材料圣经的复合材料手册(MIL-HDBK)规定了积木式的实验方式来表征材料性能泽度等。

使乳液粘稠度增大的方法主要有3种,即增稠剂增稠碱增稠和溶剂增稠,最常用的是碱增稠。可用于碱增稠的乳液多为羧基胶乳,带羧基的分子链可以整体溶于水相中,也可部分在乳胶粒中,这些分子链的羧基大部分都伸向水相。在酸性或者中性条件下,这些羧基以非离子-ＣＯＯＨ的形式存在,其分子链蜷缩成无规线团;加入碱以后羧基变成羧酸盐,电离成负离子-ＣＯＯ-,在同一条分子链上带上同号离子,由于静电斥力的预冷机作用使得处于蜷曲状态的分子链较为伸展,在受外力作用而流动时,使大分子链间和乳胶粒子间相互阻碍的作用增大,宏观上就表现出来乳液的粘稠度增大。图1所示的是加碱前后乳胶粒子形态变化的示意图。

本工作采用的是碱增稠机理:用氨水将制得的乳液由酸性调整至碱性,则乳液的粘稠度明显增大。实验发现,含羧基单体的性质直接影响到乳液增稠的效果。表4列出的是酸-2/酸-1的比例对乳液粘稠度的影响。

从表4可以看出,酸-2/酸-1的比例极大地影响着乳液粘稠度的大小。酸-2与酸-1混合使用时,虽然羧基的总量不变,但是乳液增稠后的粘稠度却随酸-2/酸-1比例的增大而上升,当酸-2/酸-1的比例为1/1时,乳液的粘稠度达到最大,为实验筛4350ｍＰａ·ｓ;随着酸-2/酸-1比例的继续增大,乳液的粘稠度反而下降。

引入酸-2,乳液的增稠幅度变大,主要是由于酸-2上含有-ＣＨ3,以及与其它共聚单体所形成的较长链段有一定的疏水性,当在水中达到一定浓度时,分子链间疏水基团发生缔合,形成部分以微胶束为交联点的聚合物络,使增稠能力增强。但是,随着酸-2用量继续增大,聚合物主链上疏水基团增多,则聚合物分子链内部缔合的几率也会增加,从而使得聚合物链段不能充分伸展而呈蜷曲状态;另一方面,由于疏水基团的增多由于橡胶材料造型方便,使聚合物亲水性减弱,由静电排斥引起的分子链伸长减弱,引起乳液粘稠度下降。所以,根据施工和涂布质量对乳液粘稠度的要求,可以适当调整酸的用量或者酸-2与酸-1的比例。

3 结 语

ａ.采用本工作的乳液聚合工艺和技术制得的乳液,乳化剂用量仅为单体总量的2.95%,乳液固含量和单体转化率分别达到42.66%和95.31%锡条,凝胶率大家熟习的门禁卡和2代身份证就是该技术的利用可控制在0.4%左右;

ｂ.采用ＮａＨＣＯ3作为ｐＨ调节剂效果好;后续单体滴加时间和保温反应时间分别在70ｍｉｎ和2ｈ为宜;

ｃ.乳液粘稠度可以在472～4350ｍＰａ.ｓ(或更大)的范围内调整,易于满足不同施工要求和纸张上光档次的需求;

ｄ.以非预乳化的半连续牛头刨床加料方式加料,并吸取微乳液聚合和无皂乳液聚合的特点制得的这种印刷纸张用水性上光油,其乳胶膜的光泽度、硬度、耐水性等综合性能优良。

来源：中国印刷化学品