2.乳液型丙烯酸树脂
乳液聚合的工艺在现行的工业化生产中基本上是采用间隙式、半连续式和连续式的进料聚合方式。间隙式、半连续式是生产上目前最普遍采用的方式,适当的进料速度,可以保证参与共聚的单体能够按照分子设计的方式进行聚合,尤其在有功能性单体聚合时。乳液型丙烯酸树脂品种较多,由于组成不同形成的乳液粒子状态不同,理化性能各异,通常有胶态分散体和结膜性乳液。胶态分散体的分子量在15000~40000之间,粒子大小低于乳液规定的极限,故不是真正的乳液。尽管如此,通常也称为乳液。若采用无机颜料配方,油墨的稳定性能差、抗耐性差、光泽低,但由于这种胶体粒度大,可用大量水稀释,降低了最终油墨的成本。膜性乳液,由于分子量较高,所以耐油性、抗水性、光泽性都较好。它与非吸收性承印材料有较好的附着性,又由于玻璃化温度低导致成膜性、耐抗性好。
乳液聚合通常采用种子聚合工艺,种子聚合工艺是将部分单体预先经乳液聚合制成聚合物乳液,然后以此种乳液为种子,再加入同类或异类单体于反应系统中,使新加入的单体在种子颗粒的表面上继续进行聚合形成乳液。该工艺的操作核心是严格控制乳化剂的浓度,在第一步种子聚合过程中,要求获得颗粒足够多、粒径足够小的种子乳液:在进行
第二步聚合时,更要严格控制系统乳化剂的浓度,使之不存在新的胶束,以使新加入的单体只能在种子颗粒的表面上进行聚合,不产生新的乳胶粒。种子聚合工艺有以下的特点:
1)在连续乳液聚合过程中,若采用种子聚合工艺可以克服瞬态现象(瞬态现象是聚合过程中由于乳化剂浓度的变化产生的一种非稳态现象):
2)采用种子聚合工艺可有效地控制乳胶粒的直径及其分布。
汤建新等应用种子聚合工艺,以偶氮二异丁腈为引发剂,用N,N2二甲基乙醇胺为中和剂,将甲基丙烯酸甲酯(或苯乙烯)、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N2羟甲基丙烯酰胺四元单体共聚反应,合成了适用于柔性版四色套印水性油墨的分散树脂和成膜树脂。
胡乐晖应用种子聚合工艺分步聚合的方式,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、多烯基不饱和单体合成出核ö中间层ö壳三层结构的乳液,再在较高温度下用氨水处理使乳胶粒中间层充分溶胀,通过一定的光学作用,乳液在干燥后就会具有很好的遮盖性。用这种乳液配制成水性油墨印刷后能得到色彩鲜艳、丰满、遮盖力好的印刷效果。
崔锦峰以丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯与其他烯烃类单体在引发剂、乳化剂、水所组成的乳化体系中通过自由基聚合得到丙烯酸共聚乳液,再与改性的松香树脂液配伍成复合树脂。用此复合树脂制成的水性油墨存放一年无变稀分层和增稠现象。该水性油墨印刷适性良好、“身骨”好、干性快、光泽高、印膜耐磨抗水。
SharmaMahendrak等以CH2CR1COOR2(R1=H或C1~8烷基,R2=C1~8烷基)为单体聚合成的水性聚丙烯酸树脂,再添加上光助剂,能生产出功能性的水性油墨,这种水性油墨在紫外光的照射下能发出荧光。用这种水性聚丙烯酸树脂制成的水性油墨可应用于纸张、织物、胶片、塑料、木材、混凝土以及金属等上。
SuShiaonuny等以C4~8的烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸聚合成的丙烯酸乳胶聚合物具有很高的粘着力,可应用在不同的承印物上。
YoshidaMitsuo等以丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯和丁基丙烯酸酯聚合成的乳液,和以22羟乙基2甲基丙烯酸酯、聚己烯乙二醇酯、丙烯酸酯和苯乙烯丙烯酸酯聚合的乳液配伍成复合树脂,能在室温下保持3个月而它的黏度不变,使用在锡箔上具有很好的抗热水性。
黄志虹等研究了三元丙烯酸酯(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸)共聚反应中的亲水单体丙烯酸及引发剂过氧化苯甲酰用量对共聚物形成的无皂水溶胶的流变性、稳定性、表面张力的影响。比较共聚反应条件对无皂水溶胶用于水性油墨性能的综合影响,确定了适用于交联型水性油墨的丙烯酸酯共聚物的合成条件,即丙烯酸为4%、过氧化苯甲酰的质量浓度为118×10-2göm。,并通过IR、NMR、GPC对共聚物进行了表征。
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