聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的改性研究.pdf

聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的改性研究 ! 顾继友， 陈丽娟 （东北林业大学 林产工业学院，哈尔滨 !##$# ） 摘要：介绍了醋酸乙烯酯—丙烯酸酯多元共聚乳液的合成工艺，讨论了单体组成、乳化剂组成、反应温度等对乳液性能 的影响。 关键词：醋酸乙烯酯；丙烯酸酯；共聚乳液；胶粘剂 中图分类号： %$’’($’’ 文献标识码： ) 文章编号： !##$ * +,$- （ +##+ ） #! * ##++ * #’ 前 言 聚醋酸乙烯酯乳液（ ./)0 ）胶粘剂价格低廉，生 产容易，适用方便，性能优异，尤其是以水为分散介 质，安全无毒，对环境无污染，因而广泛适用于多孔 性材料的胶合。目前，其用量仅次于脲醛树脂胶粘 剂。但其本身也有一些固有的缺点，如耐热性、耐水 性差。 针对 ./)0 的缺点，科研和生产技术人员对其 进行了多方面的改性，集中起来可归纳为共混和共 聚两类。共混的方法是向 ./)0 乳液中加入另外一 种树脂，如脲醛树脂、异氰酸酯树脂、丁苯胶乳等，使 混合体系同时兼有两种聚合物的优点。共聚的方法 是在聚醋酸乙烯酯乳液合成的过程中加入其它的烯 类单体，生成共聚物，如向聚合物主链引入官能单 体，使其具有一定的反应能力，进而改善乳液某方面 的性能［!］。本文采用共聚的方法，合成了不同组成 的共聚乳液，对其进行了物理及力学性能检测。结 果证明，通过适量引入丙烯酸酯类单体和经基官能 团，乳液的耐水性、耐热性得到了改善，且综合性能 良好。 ! 实 验 ! (! 原料及组成 原料名称 规格 比例（质量 1 ） /)0 工业品 + 2 ’# 3) 分析纯 $ 2 !# 45) 工业品 ! 2 ’ ./) 工业品 + 2 ’( 67)0 工业品 # (+ 2 # (8 ).9 分析纯 # (+ 2 # (’ （配制成 1 溶液） :. * !# 分析纯 # ($ 2 # (, ;9 * ! 化学纯 # (! 2 # (+ 674: ’ 化学纯 # (+ 2 # ($ 4 + : 蒸馏水 适量 ! (+ 合成工艺 在装有搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计 的四口反应釜中，加入溶解好的 ./) 溶液、乳化剂、 醋酸钠，按计量补足水。开动搅拌器，同时开始加 热。待温度升至 #= 左右，加入总量 !# 2 +#1 的打 底单体和总量 ! ’ 2 ! $ 的引发剂。继续搅拌升温。 当温度升至 ?#= 左右，开始产生大量的回流液 体。回流消失后，体系呈微兰色。当反应釜内温度 达到 ?= 时开始缓慢滴加单体。控制单体的滴加 速度，使温度维持在 ? 2 ,#= ，在滴加单体过程中 分批补加引发剂。单体在 ’ 2 $ 小时滴加完毕。 单体滴加结束后，加入剩余的引发剂，继续搅拌 升温，在高温反应 ! 小时。 冷却反应体系，当温度下降到 $#= 以下时，加 入 674: ’ ，使乳液的 @4 值在 $ 2 8 的范围内。继续 搅拌半小时混合均匀，出料。 ! (’ 性能 乳液的各项性能按照 A3!!!? — ,- 进行检测。 外观 乳白色均匀乳液 固含量 （ 1 ） $# B + 粘度 （ .7( C ） +# 2 # @4 值 $ 2 8 压缩剪切强度 （ ;.7 ） - (, 贮存期 （ 7 ） # ( · ++ · ############################################################### 4D6) )E459D/59 /FG (!! H (! ! 收稿日期： +### * #- * +8 作者简介：顾继友，教授，博士生导师。从事木材胶粘剂的开发和人造板制造工艺研究。万方数据 !结果与讨论 ! # 丙烯酸丁酯的影响 丙烯酸丁酯是一种软单体，均聚物的玻璃化温 度为 $ %% ，而醋酸乙烯的玻璃化温度为 ’( 。根 据玻璃化温度 )* 的计算公式 +,- 公式［!］： # . )* / 0 # . )* 1 2 0 ! . )* ! 2 ? 2 0 3 . )* 3 式中， 0 1 ， 0 ! ，? 0 3 ———参加聚合的各种单体的 重量百分数； )* 1 ， )* ! ? )* 3 ———单体均聚物的玻璃化温度（绝 对温度）。 丙烯酸丁酯的加入降低了聚合物乳液的玻璃化 温度，从而降低了最低成膜温度。另外，适量加入内 增塑单体替代外增塑剂，也使乳液的耐热性得到了 改善。 表 # 丙烯酸丁酯对 4567 的增强效果 丙烯酸丁酯用量（ 8 ） ( !( 干剪切强度（ 94: ） ;# #%!% 湿剪切强度（ 94: ） !(;; #=( 如表 # 所示，丙烯酸丁酯与 567 共聚后，提高 了共聚产物的塑性，因此丙烯酸丁酯对改善 4567 的干强度效果明显，而丙烯酸丁酯对共聚产物的湿 强度影响不大。 !