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%，其粘結性能達到了國家標準，濾嘴的硬度為92%、吸阻為1. 058 kPa.
丙烯絲束以其原料 易得、價格便宜而用作 香煙過濾嘴材［I］，但由于聚丙烯絲柬結晶度較高， 表面張力低，極性小，屬難粘材料。 目前，國內(nèi)的 聚丙烯絲柬香煙過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)不易燃型香煙過濾嘴粘合劑是煙草行業(yè)急待解決的問題。 筆者采用帶有乳化 性基團的反應 單體代替小分子乳化劑進行無乳聚合〔2～飛用制 得的無乳聚丙烯酸醋共聚物對難粘材料聚丙烯絲 柬進行了粘接實驗，其粘 結性能、濾嘴的硬度及 吸阻均能達到使用標準，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。
1 實驗部分
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；XLDS-OS 電子拉力機；DSC-41 差示掃描量熱儀；LC-6A液相色譜儀。
1. 2 無乳丙烯酸醋共囊物的合成方法
在裝有攪拌器、冷凝器和溫度計的四口燒瓶中，通人氮氣，加入去離子水、DDM，升溫至80℃，緩慢滴加BA、2-EHA 、AA和MMA I昆合單
體，同時滴加AMPS水溶液、K,S20s水溶液和NaHC03水溶液，滴加過程中控制溫度在80～ 82℃，2. 5 h內(nèi)滴完，保溫0. 5 h后升溫至90℃，再
保溫反應o. 5 h，使反應完全。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，進行紅外光譜測試。
1. 3. 2 相對分子質(zhì)量及相對分子質(zhì)量分布的測定
GPC法，Shodex 801、802、803分離柱，單分散PS校正。
1. 3. 3 粘度的測定
NDJ-79 型旋轉(zhuǎn)帖度計，25℃。
1. 3. 4 剝離強度的測試
XLDSOS 型電子拉力機，180° 剝離強度按GB 2790 95 進行測試。
1. 3. 5 玻璃化溫度Tg 的測定
取共聚物約10 mg，用高純錮作能量和溫度校正，氣氛為高純氮氣，N，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行測定。單體轉(zhuǎn)化率的測定取乳液置于表面皿中, 稱量后加人滴的對苯二酚水溶液, 烘干恒重, 稱量減去其他未揮發(fā)物, 計算轉(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。聚丙始絲束過濾嘴材的粘接成型和測試方法
按一方法對聚丙烯絲束過率嘴材進行粘接成型和測試。
結果與討論
紅外光譜分析
制得的無乳丙烯酸醋共聚物的紅外光譜圖見圖。
沙圖不同質(zhì)盆比對粘接性能和幾的影響
當, 一, 時, 可以得到具有一個定硬度和柔韌性且粘接性能優(yōu)異的共聚乳液。
乳化性單體用對無乳丙烯酸酸共滾物的影響
聚合過程是首先乳化性單體在水相中生成具有一定長度疏水鏈段的齊聚物, 鏈的一端帶有親水基團一矛, 使齊聚物發(fā)揮表面活性劑的作用。當這些齊聚物達到臨界膠束濃度時,彼此并靠在一起形成齊聚物膠束, 并增溶單體進行鏈增長反應生成聚合物困。用量對丙烯酸醋共聚乳液的影響見表。
表用對丙娣酸旅共澳物的影響用量, 粘度· 吸水率, 轉(zhuǎn)化率,
單體配比對無乳丙烯酸醋共聚物性能的影響
可根據(jù)對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, 賦予乳液活性基團和更好的粘接力, 加人少量一可使乳液具有一定的濕潤性。軟硬單體的配比直接影響乳液的粘接性能, 見圖。
由圖可見, 加入量增加, 粘接力增加,玻璃化溫度瓦降低, 但的比例太大時粘接力反而下降, 乳液成膜后發(fā)粘不干當?shù)?/p>
由表可見, 當amps的用量增加時, 反應速度加快, 轉(zhuǎn)化率提高, 穩(wěn)定性增強, 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的用量太大時會使乳液的粘度增大, 流動性變差, 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)荊用對無乳丙烯酸酷共滾物相對分子質(zhì)的影響
引發(fā)劑用量對共聚物相對分子質(zhì)量的影響較大, 見表。
結論：
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)聚合得到的無乳丙烯酸醋共聚乳液粒度小、相對分子質(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。 用此乳液對聚丙烯絲柬香煙過濾嘴材進行粘 接，施肢量在5%～ 7%時，濾嘴的硬度為92%, 吸阻為1. 058 kPa，達到了使用標準。
