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1、聚醋酸乙烯乳液耐水性研究进展第24卷第4期2006年12月胶体与聚合物ChineseJournalofColloid&polymerVo1.24No.4Dec.2006聚醋酸乙烯乳液耐水性研究进展葛小娟尤艳雪(陕西科技大学化学与化工学院陕西咸阳712081)摘要综述了PVAc乳液的耐水性研究进展状况.关键词醋酸乙烯;耐水性;改性;胶粘剂聚醋酸乙烯(PVAc)乳液俗称白乳胶,对多种材料的粘结力强,应用非常广泛,不足之处是耐水性,成膜抗蠕变性差,一般采用共混,共聚,改性保护胶体和乳化剂等改性方法对其进行改性,本文综述了PVAc乳液的耐水性研究进展状况.1共混改性共混改性是将聚醋酸乙烯酯乳液
2、与其它乳液进行复配,最简单的方法是向聚醋酸乙烯乳液中掺混酚醛树脂(PF),尿醛树脂(UF)或三聚氰胺甲醛树脂(MF)2等,然后以盐酸或酸性金属盐予以常温催化固化,可提高粘合强度,耐水性等,分子中的羟甲基及三聚氰胺分子的三嗪环结构还具有交联作用,提高耐水性和胶接强度.用甲壳胺,三聚氰胺树脂对PVAc乳液进行改性时甲壳胺分子可与PVA乳液中的羟基反应,生成疏水性化学键及促进化学交联,从而提高PVAc乳液的耐水性3.在PVAc乳液中加入甲苯二异氰酸酯(TDI),TDI与PVA中的羟基交联,同时加入金属强酸盐,生成螯合物,使PVAc固化后形成大分子网状结构,提高了耐水性和粘结强度.陈月辉等.运用正交实
3、验,选择适当的改性剂对聚醋酸乙烯酯进行共混改性,研制出粘结强度高,耐水性能优异,耐寒性好的木材胶粘剂.1wataR等7利用聚氨酯乳液与改性的PVAc乳液共混进行交联,所得胶膜不仅有优异的耐水性和耐寒性,而且粘结强度和初粘性有很大的提高.用淀粉和聚醋酸乙烯酯共混改性,乳液的耐水性,粘接强度和干燥速度都得到了很好的改善8.用纳米级SiOz预聚醋酸乙烯酯乳液制备复合乳液,能明显提高乳液的耐水性和干态粘接强度.乳液共混改性关键是乳液问的相容性,若相容性不好,会有相分离而导致共混失败.2保护胶体的改性保护胶体的改性是聚醋酸乙烯乳液改性的主要方向之一,因为它的改性可以保留PVA的特点,既可以提高乳液的性质
4、,还可保留乳液原有的特点.它的改性原理是在聚乙醇分子链上引入疏水基团,破坏氢键的形成,减少聚乙烯醇分子链间的机械缠绕,改善乳液的稳定性及耐水性.PVA的改性可以通过将其直接缩醛化,烷基化,乙酰化,酯化等方法.刘德峥】妇等在酸性条件下,对PVA进行了缩醛化改性,在分子内的相邻羟基间形成六元环缩醛减少了PV人分子上的羟基数目,使其自身的抗水性增强,从而提高了乳液膜的抗水性,膜吸水率由33.59,5下降到27.5,应注意的是PVA的水解度和缩醛化】程度会影响乳液的性能.另外,还可采用不饱和酸改性PVA为保护胶体,将1.8kgAA,4kgPVA,50kg水,回流15rain制备保护胶体,该乳液具有很好
5、的耐水性.在聚合体系中也可用乙烯改性聚乙烯醇,酒石酸和双氧水作氧化还原体系提高乳液的耐水性【1.3共聚改性醋酸乙烯酯与一种或多种其它单体如丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,乙烯,氯乙烯,以及具有羧基,羟基或其它官能团的单体进行共聚可改善聚醋酸.收稿日期20060728第4期葛小娟等:聚醋酸乙烯乳液耐水性研究进展乙烯酯乳液及乳液聚合物的性能.EVA乳液具有良好的耐水性,尤其是耐碱水性和粘接性.在EVA分子中,乙烯的引入使VAc均聚物高分子链中无规则地嵌段共聚了软单体乙烯,产生”内增塑”作用,既能增大分子内的活动性又增大分子间的活动性,这种内增塑的作用是永久的,使PVAc乳液的综合性能得到很大的改善1”.醋
6、酸乙烯酯通过与苯乙烯(ST)共聚,不但改善了PVAc乳液胶粘剂的强度和耐水性,而且可以降低成本.VAc与甲基丙烯酸甲酯共聚,可以提高胶粘剂的强度和耐水性.刘德峥19使用缩醛化的聚乙烯醇,在醋酸乙烯酯与甲基丙烯酸甲酯乳液共聚中加入松香改性,制得的聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂,粘接强度和耐水性良好.醋酸乙烯酯与丙烯酸丁酯共聚得到的乳液具有良好的耐水性和抗寒性.孙争光等妇用有机硅或硅氧烷改性的聚醋酸乙烯乳液胶粘剂具有良好的粘接强度,耐低温性能和耐水性.用具有活性基团的单体与醋酸乙烯酯进行共聚使分子链上引入活性基团,在成膜时可交联成网状结构的膜,提高耐水性.唐星华等采用丙烯酸一甲基丙烯酸正丁酯一乙酸乙烯酯三
7、元共聚的方法,合成了改性乳液,发现因加了交联功能性单体丙烯酸和憎水功能性单体甲基丙烯酸正丁酯,使乳液的耐水性大为提高,其耐热水性能尤为突出.刘玉梅等.利用甲醛化的聚乙烯醇为保护胶体,用醋酸乙烯酯,丙烯酸辛酯,丙烯酸与N一羟甲基丙烯酰胺低温共聚,制备了性能优良的聚醋酸乙烯酯乳液.N羟甲基丙烯酰胺的活性基团在聚合物成膜过程中易发生羟甲基醚化,甲撑双酰胺基化反应,使线性大分子交联成网状结构,提高胶层的耐水性,另外官能团单体AA的加入使NHMAN在较低温度下交联,还可与NHMAN的羟甲基发生酯化,进一步提高耐水性.4乳化剂的改性聚合产物中残留的乳化剂会影响胶膜的耐水,耐化学腐蚀性及物理力学性能,胶膜中
8、的乳化剂分子向表面迁移会使膜表面遇水或受潮溶胀,造成”起霜”和”泛白”,使用反应型乳化剂(也称为可聚合乳化剂)可解决上述问题.反应型乳化剂分子不会迁移而导致胶乳凝聚;在乳液成膜或制成固体粉末后乳化剂分子依然附着在粒子表面,使粒子可重新分散于水中;用量适当时可提高反应活性,而加快成膜速度,提高胶膜的耐水性.反应性的乳化剂一般为含有双键的表面活性剂,典型例子有聚氧乙烯乙烯基甲基醚用于VAc与St的共聚乜与用乙氧基化壬基酚马来酸单酯与VAc的共聚等z.5乳液聚合技术改进有许多新的乳液聚合方法如无皂乳液聚合,种子乳液聚合,辐射乳液聚合,自弛振荡性质的乳液聚合,核壳乳液聚合等可用来提高PVAc乳液的各种
9、性能.无皂乳液聚合与传统的乳液聚合相比,避免了乳化剂的隔离,吸水,渗出等作用,能得到单一分散,表面洁净的胶乳粒子2引,使聚合产物具有高耐水性,优良的力学,电学和热学性能.尹秀欣等乜用过硫酸钾为引发剂的醋酸乙烯酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸三元共聚制备无皂醋酸乙烯酯乳液;朱爱萍等28以硅铝氧烷溶胶为种子进行了VAc的无皂乳液聚合;叶兆铨等29在保持乳液基本性能的前提下,制备出无机物一有机物的核一壳结构的聚醋酸乙烯复合乳液,这种复合乳液的压剪强度,耐水性和存放稳定性均优于通用PVAc乳液.陈方舟3o2制备的BA/VAc/AA的三元核/壳共聚乳液固含量高,耐水性和稳定性好;阚成友等31用以过硫酸铵(APS)
10、为引发剂合成的粒径分布较均匀的聚醋酸乙烯酯种子乳液(PVAc),以丙烯酸甲酯(MA)为第二单体和以油溶性偶氮二异丁腈(AIBA)为引发剂,分别进行不溶胀与溶胀条件下的无皂种子乳液聚合,研究结果表明在不溶胀条件下,胶粒形态随PVAc/MA质量比变化,当PVAc/MA为1:2时形成以PMA为核,PVAc为壳的胶粒,在溶胀条件下则得到类似互穿网络型乳胶粒.Urretabizkaia等323在8OC进行了BA/MMA/VAc半连续种子乳液聚合研究,获得固含量大,耐水性好的共聚乳液.参考文献1袁才登.乳液胶粘剂M.北京:化学工业出版社+20042张景清.金油化纤.1998,(3):53张明珠,文志红,杨
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15、lengineeringShaanxlUniversityofScience&TechnologyXianyang712081)AbstractThemethodsofmodifyingthepolyvinylacetateemulsioniSbeintroducedandasimpledescriptionaboutthelatestresearchofimprovingwater-resistantofthepolyvinyl-acetateemulsionadhesiveinternalandexternalisgiven.KeywordsPoly(vinylacetate);Waterresistance;Modified;Adhesives(上接第35页)乳化液效果最佳.丑l耧一
