水性油墨用苯乙烯—丙烯酸樹(shù)脂的合成及應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，隨著環(huán)保要求的提高，環(huán)保型水性油墨發(fā)展迅速，迫切要求開(kāi)發(fā)水性體系用的水溶性分散劑。低分子量窄分布的苯丙樹(shù)脂由于其結(jié)構(gòu)上具有親水親油特性，可以作為水性油墨的分散劑使用，具有高光快干的特性。該類樹(shù)脂典型的特點(diǎn)是：分子量Mn在3000～6000，分子量分布＜2，高酸值(＞200)，高玻璃化溫度＞100℃。 本論文選用了苯乙烯(St)/α—甲基苯乙烯(AMS)/丙烯酸(AA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)作為共聚單體，采用常壓半連續(xù)

2、聚合的方式，合成了低分子量窄分布、高酸值的苯丙樹(shù)脂。探討了配方中AMS和丙烯酸酯加入量的影響。研究表明，AMS的加入能有效降低苯丙樹(shù)脂分子量，改善樹(shù)脂結(jié)構(gòu)；MMA的加入能增加耐水性。實(shí)驗(yàn)確定了苯丙樹(shù)脂較佳的合成配方。 探討了半連續(xù)聚合過(guò)程中，各因素對(duì)苯丙樹(shù)脂分子量及其分布的影響。發(fā)現(xiàn)溫度升高，分子量降低顯著，但分子量分布卻變化不大；選擇了半衰期適中的過(guò)氧化異辛酸叔丁酯(TBPO)作為引發(fā)劑，增大引發(fā)劑用量使苯丙樹(shù)脂分子量降低分布

3、變窄；進(jìn)一步研究了溶劑用量對(duì)樹(shù)脂分子量的影響，溶劑用量增加使分子量降低分布變窄。在聚合中采用了新型的分子量調(diào)節(jié)劑D，研究發(fā)現(xiàn)能較好的控制聚合物的分子量分布。研究確定了最佳的樹(shù)脂合成工藝條件。 論文進(jìn)一步對(duì)合成苯丙樹(shù)脂的半連續(xù)共聚動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步研究，考察了聚合過(guò)程中引發(fā)劑、單體的濃度變化、預(yù)投量、滴加時(shí)間和溶劑用量等因素的影響。采用Q-e規(guī)則對(duì)四元共聚的競(jìng)聚率進(jìn)行了估算，發(fā)現(xiàn)AMS與AA的交替聚合傾向明顯大于St與AA的交替傾向

4、，從理論上驗(yàn)證了AMS的加入能夠調(diào)整樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)。對(duì)聚合體系中引發(fā)劑的濃度進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明預(yù)投部分引發(fā)劑可以使體系在前期獲得一個(gè)合適的濃度。滴加時(shí)間越短，引發(fā)劑濃度變化越快，單體的轉(zhuǎn)化率也越低，造成體系內(nèi)單體的累積。研究發(fā)現(xiàn)預(yù)投部分單體，可使體系單體濃度變化幅度減小，同時(shí)也使聚合過(guò)程中酸值的變化幅度變小。溶劑對(duì)單體濃度的影響主要集中在聚合初期，增加溶劑用量能有效降低樹(shù)脂分子量和分子量分布。論文對(duì)聚合過(guò)程中樹(shù)脂的動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)進(jìn)行了估算，發(fā)

5、現(xiàn)與實(shí)測(cè)分子量變化趨勢(shì)一致。 將不同配方和不同工藝制備的苯丙樹(shù)脂進(jìn)行胺化，考察胺化液的涂膜性能。發(fā)現(xiàn)隨著苯乙烯含量的增加，樹(shù)脂液粘度增加，所得到的膜縮孔程度減弱。采用不同類型的丙烯酸酯，比較粘度發(fā)現(xiàn)BA＞MA＞MMA，這與樹(shù)脂的軟硬程度一致?？疾毂┧狨ヮ愋蛯?duì)凡立水的流動(dòng)性影響，發(fā)現(xiàn)單體越柔粘度越大，表明柔性樹(shù)脂的流動(dòng)性不如硬性樹(shù)脂。 將樹(shù)脂應(yīng)用于水性油墨，研究了水性油墨的一次、二次性能。發(fā)現(xiàn)AMS含量過(guò)高的樹(shù)脂對(duì)顏料的