摘要：以丙烯酸丁醋(BA）、甲基丙烯酸甲醋（MMA）、丙烯酸（AA）和丙烯酸－2－乙基己醋（2-EHA）為單體，2－丙 烯酷膠－2－甲基丙磺酸（AMPS）為乳化性單體，K2S20，為引發(fā)劑，NaHCO，為電解質(zhì)，采用無(wú)乳聚合法合成了聚丙烯酸醋共聚乳液。 可用于配制聚丙烯絲柬香煙過(guò)濾嘴的粘合劑，其最佳配比為，m(BA) : m(MMA) ? m (AA): m(2 EHA)=lO: 9: 0. 6: 0. 2,w(AMPS)=3%，其粘結(jié)性能達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，濾嘴的硬度為92%、吸阻為1. 058 kPa.
丙烯絲束以其原料 易得、價(jià)格便宜而用作 香煙過(guò)濾嘴材［I］，但由于聚丙烯絲柬結(jié)晶度較高， 表面張力低，極性小，屬難粘材料。 目前，國(guó)內(nèi)的 聚丙烯絲柬香煙過(guò)濾嘴全部使用溶劑型粘合劑， 由于 榕劑型粘合劑易燃、易揮發(fā)，給香煙過(guò)濾嘴的 生產(chǎn)造成了不安全 因素，并給環(huán)境造成了污染，因此生產(chǎn)不易燃型香煙過(guò)濾嘴粘合劑是煙草行業(yè)急待解決的問(wèn)題。 筆者采用帶有乳化 性基團(tuán)的反應(yīng) 單體代替小分子乳化劑進(jìn)行無(wú)乳聚合〔2～飛用制 得的無(wú)乳聚丙烯酸醋共聚物對(duì)難粘材料聚丙烯絲 柬進(jìn)行了粘接實(shí)驗(yàn)，其粘 結(jié)性能、濾嘴的硬度及 吸阻均能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，有效地克服了榕劑型聚丙烯絲束 粘合劑的易燃性和易揮發(fā)性，同時(shí)也克服了常規(guī)乳液聚合方法中小分子乳化劑易于向表面遷移，從而影響制品表面性質(zhì)的缺點(diǎn)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑和儀器
丙烯酸丁醋（BA）；丙烯酸2－乙基己醋（2-HA）；甲基丙烯酸甲 醋（MMA）；丙烯酸（AA); 過(guò)硫酸餌（K2 S,Os）；十二燒基硫醇（DDM);
2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS); 20 % NaHC03 水溶液p聚丙烯絲束。
FTS-40傅立葉紅外光譜儀z NDJ-79 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；XLDS-OS 電子拉力機(jī)；DSC-41 差示掃描量熱儀；LC-6A液相色譜儀。
1. 2 無(wú)乳丙烯酸醋共囊物的合成方法
在裝有攪拌器、冷凝器和溫度計(jì)的四口燒瓶中，通人氮?dú)猓尤肴ルx子水、DDM，升溫至80℃，緩慢滴加BA、2-EHA 、AA和MMA I昆合單
體，同時(shí)滴加AMPS水溶液、K,S20s水溶液和NaHC03水溶液，滴加過(guò)程中控制溫度在80～ 82℃，2. 5 h內(nèi)滴完，保溫0. 5 h后升溫至90℃，再
保溫反應(yīng)o. 5 h，使反應(yīng)完全。冷卻至45℃，加氨水調(diào)整pH值＝7 ～ 8 ，得元乳丙烯酸醋共聚乳液。
1. 3 無(wú)乳丙烯醋醋共廉物的表征
1. 3.1 傅立葉紅外光譜分析
將共聚物常溫晾干，成膜，進(jìn)行紅外光譜測(cè)試。
1. 3. 2 相對(duì)分子質(zhì)量及相對(duì)分子質(zhì)量分布的測(cè)定
GPC法，Shodex 801、802、803分離柱，單分散PS校正。
1. 3. 3 粘度的測(cè)定
NDJ-79 型旋轉(zhuǎn)帖度計(jì)，25℃。
1. 3. 4 剝離強(qiáng)度的測(cè)試
XLDSOS 型電子拉力機(jī)，180° 剝離強(qiáng)度按GB 2790 95 進(jìn)行測(cè)試。
1. 3. 5 玻璃化溫度Tg 的測(cè)定
取共聚物約10 mg，用高純錮作能量和溫度校正，氣氛為高純氮?dú)猓琋，流速為40 mL/min，參比物為（α－Al2 03 ，升溫速率20℃／min，用差示掃描量熱儀進(jìn)行測(cè)定。單體轉(zhuǎn)化率的測(cè)定取乳液置于表面皿中, 稱量后加人滴的對(duì)苯二酚水溶液, 烘干恒重, 稱量減去其他未揮發(fā)物, 計(jì)算轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率一凳‘其中, 為聚合物質(zhì)量, 。為聚合物單體質(zhì)量。聚丙始絲束過(guò)濾嘴材的粘接成型和測(cè)試方法
按一方法對(duì)聚丙烯絲束過(guò)率嘴材進(jìn)行粘接成型和測(cè)試。
結(jié)果與討論
紅外光譜分析
制得的無(wú)乳丙烯酸醋共聚物的紅外光譜圖見(jiàn)圖。
沙圖不同質(zhì)盆比對(duì)粘接性能和幾的影響
當(dāng), 一, 時(shí), 可以得到具有一個(gè)定硬度和柔韌性且粘接性能優(yōu)異的共聚乳液。
乳化性單體用對(duì)無(wú)乳丙烯酸酸共滾物的影響
聚合過(guò)程是首先乳化性單體在水相中生成具有一定長(zhǎng)度疏水鏈段的齊聚物, 鏈的一端帶有親水基團(tuán)一矛, 使齊聚物發(fā)揮表面活性劑的作用。當(dāng)這些齊聚物達(dá)到臨界膠束濃度時(shí),彼此并靠在一起形成齊聚物膠束, 并增溶單體進(jìn)行鏈增長(zhǎng)反應(yīng)生成聚合物困。用量對(duì)丙烯酸醋共聚乳液的影響見(jiàn)表。
表用對(duì)丙娣酸旅共澳物的影響用量, 粘度· 吸水率, 轉(zhuǎn)化率,
單體配比對(duì)無(wú)乳丙烯酸醋共聚物性能的影響
可根據(jù)對(duì)共聚物所要求的物理性質(zhì)不同選擇不同的單體配比。是一種軟單體, 賦予乳液粘接性和柔韌性為硬單體, 賦予乳液固化膜硬度是交聯(lián)單體, 賦予乳液活性基團(tuán)和更好的粘接力, 加人少量一可使乳液具有一定的濕潤(rùn)性。軟硬單體的配比直接影響乳液的粘接性能, 見(jiàn)圖。
由圖可見(jiàn), 加入量增加, 粘接力增加,玻璃化溫度瓦降低, 但的比例太大時(shí)粘接力反而下降, 乳液成膜后發(fā)粘不干當(dāng)?shù)?/p>
由表可見(jiàn), 當(dāng)amps的用量增加時(shí), 反應(yīng)速度加快, 轉(zhuǎn)化率提高, 穩(wěn)定性增強(qiáng), 這是由于amps用量增加使得齊聚物濃度增加, 所形成的
齊聚物膠束量增多之故。但amps的用量太大時(shí)會(huì)使乳液的粘度增大, 流動(dòng)性變差, 而且隨著親水基一矛的增加, 乳液的耐水性下降。
用量在時(shí)共聚乳液的轉(zhuǎn)化率高, 乳液的粘度和耐水性都比較理想。
引發(fā)荊用對(duì)無(wú)乳丙烯酸酷共滾物相對(duì)分子質(zhì)的影響
引發(fā)劑用量對(duì)共聚物相對(duì)分子質(zhì)量的影響較大, 見(jiàn)表。
結(jié)論：
以BA、2-EHA、MMA、AA為單體， AMPS為乳化性單體 、NaHC03 作電解質(zhì)，K2SzOs作引 發(fā)劑，經(jīng)聚合得到的無(wú)乳丙烯酸醋共聚乳液粒度小、相對(duì)分子質(zhì)量分布窄、穩(wěn)定性優(yōu)異；成膜后有一定的硬度、柔韌性以及優(yōu)異的耐水性 、粘接性 能。 用此乳液對(duì)聚丙烯絲柬香煙過(guò)濾嘴材進(jìn)行粘 接，施肢量在5%～ 7%時(shí)，濾嘴的硬度為92%, 吸阻為1. 058 kPa，達(dá)到了使用標(biāo)準(zhǔn)。
