1.实验部分
1.1乳液合成
按丙烯酸树脂(自制)12-15,蒸馏水(自制)40^-50、十二烷基硫酸钠(SDS,工业品)适量、非离子乳化剂(OP-10,工业品)适量、丙烯酸(AA.工业品)0.5-1.0,丙烯酸羟乙酯(HEA,工业品)0.5、甲基丙烯酸甲酯(MMA.工业品))4-8,丙烯酸丁酯(BA,工业品)14-20、苯乙烯(St,工业品)11-16,碳酸氢钠(Soda,分析纯)适量、过硫酸铵(APS,分析纯)0. 3-0. 5的用量将装有搅拌器、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的四口烧瓶置于控温水浴上.先加入丙烯酸树脂溶液、乳化剂、部分引发剂及大部分蒸馏水,升温至80℃左右。然后由滴液漏斗缓缓加入混合单体(滴加时间大约2h).同时滴加另一部分蒸馏水、引发剂溶液。在水浴下进行种子乳液聚合至有回流现象且出现蓝光。滴毕,升温至90℃左右继续保温反应2h,让其冷却至40℃左右.加入氨水调节pH值7-8,用滤布过滤,即得苯丙乳液。产品为乳白色呈蓝光.粘度16.24s.pH值7-8,硬度0.46.光泽度89.1%,吸水率48.1%。
1.2性能测试
对乳液及其所制得涂膜在空气20-21'C,相对湿度70%条件下进行性能测试。
1.2. 1乳液表观粘度用QND-4型粘度杯(天津伟达实验机厂)测试。
1.2. 2涂膜的硬度将少量乳液均匀刮涂于90mmX 120mmX (2^-3)mm的毛玻璃上放置48h干燥成膜,用QBY-II型摆式硬度计(天津伟达实验机厂)测试。
1.2.3涂膜光泽度用KGZ-IB型镜向光泽仪(天津伟达实验机厂)测定涂膜的60度光泽。
1.2.4涂膜耐磨耗性将少量乳液均匀刷涂于外径100mm,内径10mm的环形铝片上,放于恒温恒湿处干燥。用QMH型耐磨耗仪(天津伟达实验机厂)测试。
1.2.5固含量按GB 1725-79进行测试。
1. 2. 6乳液稳定性将乳液稀释2-3倍放置48h不凝聚,不分层.不破乳则表示该乳液的稀释稳定性良好;将乳液高速搅拌lh不凝聚,不分层.不破乳则该乳液的机械稳定性良好;将乳液测试表观粘度后.若放置10d以上粘度值无明显变化.则该乳液的贮存稳定性良好。
1. 2. 7涂膜的吸水率
将配好的乳液喷涂到平板塑料模具上成均匀的漆膜.干燥置于盛满水的小烧杯中24h后测定。涂膜的吸水率=(吸水后涂
膜量-干燥涂膜量)/干燥膜量X100%.
2结果与讨论
2. 1乳液性能
乳胶的稀释稳定性、机械稳定性、贮存稳定性均良好;与市售品相比吸水率稍偏高.光泽度优于市售品.其他性能均相当。
2. 2苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯配比对产品性能的影响
在其它条件不变的情况下.苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯配比对产品性能的影响结梁见表1,
表1苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯配比对产品性能的影响
从表1可知.苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等量时乳液性能较理想.能够赋于印刷品良好的光泽度.粘度.硬度等性能。
2.3 PAA,AA对产品性能的影响
在聚合过程中加入低分子量、高酸值的水溶性丙烯酸树脂作分散剂能使成膜物质在介质中分散均匀.有利于乳液的稳定.使成膜树脂具有再增溶性.能防止印刷上光过程成膜树脂在滚轴上沉积。作者采用自制的一种分子量~6000、酸值~230mg KOH/g的PAA溶液作为分散剂.并采用AA与其他单体进行共聚.所得乳液的测试结果见表2.
由表2可知用丙烯酸作分散剂.可使涂料分散均匀.不凝结成块.能改善涂料的涂布性能.其光泽度比PAA的还高.粘度、硬度与用PAA的相当。
2.4乳化蜡和流平剂VA对产品性能的影响
为了改善水性上光油的流平性、滑爽性,提高光泽度等.必要时适当加一些添加剂.实验中用到乳化蜡和一种自制的流平剂VA.这两种添加剂的影响结果见表3。由表3可知.乳化蜡和流平剂超过某个值时会影响其性能.结果表明乳化蜡和流平剂的用量均为5. 0%时.效果好。
表3乳化蜡和流平剂VA的用量对产品光泽度的影响
3结论
制得一种水性上光油.优的配方为流平剂VA与乳化蜡1:1、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯1:1.分散剂用丙烯酸。产品为乳白色呈蓝光.粘度16.24s. pH值7-8.硬度0. 46.光泽度89.1%.吸水率48.1%.与市售品相化吸水率稍偏高.光泽度优于市售品,其他性能均与市售品相当.在性能上己基本达到溶剂型上光油的技术指标。