可UV固化水性含氟丙烯酸酯乳液的制备
祁元春*，崔婵婵
【摘 要】以阴离子型乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子型乳化剂壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)为乳化剂，以过硫酸铵(APS)作为引发剂，以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)为单体，采用半连续种子乳液聚合法制备了BA-MMA-DFHMA三元共聚物含氟丙烯酸酯乳液.考察了复合乳化剂的用量及配比、搅拌速率和聚合温度对预乳化液稳定性和含氟丙烯酸乳液稳定性的影响，确定最佳实验条件为：预乳化阶段搅拌速率为800 r/min，复合乳化剂的量占总质量的3.5 %～4.5 %(SDBS和OP-10的质量比小于1/2)；乳液聚合阶段搅拌速率为200 r/min，复合乳化剂的量占总质量的4 %，m(SDBS)∶m(OP-10)=1∶2，聚合温度为75 ℃. 【期刊名称】周口师范学院学报 【年(卷),期】2017(034)005 【总页数】4
【关键词】预乳化；乳液聚合；复合乳化剂；搅拌速率 【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_journal-zhoukou-normal-
university_thesis/0201234117861.html
基金项目：2016年度河南省科技攻关项目(No.162102210313)
*通信作者简介：祁元春(1983- )，女，河南周口人，讲师，博士，主要研究方向：功能涂料.
可UV固化水性含氟丙烯酸酯涂料是目前涂料行业研究较多的一类含氟乳胶漆产品，兼具丙烯酸酯和含氟树脂的优点，涂覆丰满、黏附性好、光泽度高、耐
候性强、防水耐污性强、价廉易得且绿色环保[1-3]，已广泛地应用在建筑外墙涂料[4]、织物处理[5]、汽车表面漆[6]、纸张防污[7]等领域.
可UV固化水性含氟丙烯酸酯涂料制备方法分为两种[8]：一是乳液聚合法，通常将含氟单体与不含氟烯烃单体共聚或者直接以含氟的乙烯基化合物进行自由基聚合得到乳液.二是后乳化法，先在有机溶剂中合成含氟聚合物再乳化分散为乳液.
乳液聚合法包括两个重要步骤：第一步对单体进行预乳化，这是因为在乳液聚合过程中，直接采用单体滴加法或单纯的热引发，容易引起乳液粒子的形成和聚合深度不同步的现象，进而导致预乳化液的稳定性和乳液的粒径分布难以控制.乳液制备过程中乳化剂的性能、制备方法及机械特性都是影响乳化液稳定性的重要因素[8-9]. 其中乳化剂性能包括乳化剂的种类、用量以及复合乳化剂的配比；操作方法包括添加单体的方式、预乳化温度和单体滴加时间；机械特性包括预乳化装置的种类、装置的搅拌速率等.第二步采用半连续种子乳液聚合方法，即先做核、再做壳、制备乳液，其中单体的选择和配比、引发剂的用量和聚合方式对是制备稳定乳液的控制因素[10].
采用半连续乳液聚合法，以十二烷基苯磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂，以过硫酸铵为引发剂，制备了丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸十二氟庚酯三元共聚物含氟乳液，考察了复合乳化剂的用量及配比、搅拌速率和聚合温度对预乳化液和含氟丙烯酸酯乳液稳定性的影响.
1 实验部分
1.1 仪器、试剂和测定方法
十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，工业级；辛基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)，工业级；
丙烯酸正丁酯(BA)，化学纯；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，化学纯；甲基丙烯酸十二氟庚酯(DHFMA)，化学纯；过硫酸铵(APS)，化学纯；碳酸氢钠(NaHCO3)，化学纯.
乳液凝胶率的测定：实验结束后，将溶液过滤所得的凝胶与四口烧瓶、搅拌棒和温度计上黏附的凝胶取出，然后用烘箱烘干至恒重，称量凝胶质量，计算出凝胶率.
凝胶率=×100 % 1.2 实验步骤 1.2.1 预处理
将反应单体减压蒸馏除去阻聚剂备用；将不同配比的APS溶于去离子水中，制得两份引发剂溶液；把定量的NaHCO3溶于定量去离子水中，制得NaHCO3缓冲液.
1.2.2 预乳液的制备
称取一定量的离子型乳化剂SDBS溶于去离子水中，在高速搅拌下，缓慢地滴入合适配比的非离子乳化剂OP-10，继续搅拌一段时间，制得透明的复合乳化剂水溶液；将制备好的复合乳化剂水溶液加入装有温度计、机械搅拌器、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的四口烧瓶中，在高速搅拌下加入10 g单体BA，滴加速度为每分钟10 滴，预乳化时间为0.5 h，制得预乳化液. 1.2.3 乳液聚合
将预乳化液置于四口烧瓶中，设置搅拌速率为200 r/min，温度70 ℃，在氮气保护下，缓慢滴加第一份引发剂溶液，至乳液外观呈现淡蓝色或者蓝色时，反应 0.5 h；再将预乳化液缓慢升温到75 ℃，滴加单体共混物(5 g BA、10 g
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