乳液粒子的性能对最低成膜温度的影响

管 蓉    鲁德平    艾 照    李建宗

湖北大学化学系

摘要：

讨论了乳液粒子的粒度、形态以及单体的亲水性对乳液最低成膜温度(MFT)的影响，乳掖粒子位度大，MFT高；反之则低。MFT随乳掖体累的多分敞性变化面变化。乳液粒子的形态影响MFT。粒子外壳为硬聚合物的，MFT高，反之则低亲水性单体倾向于留在乳液位子的外壳层。因面MFT的取值依幢于亲水单体的性能。

乳液的最低成膜温度(MinimunFilmFormationTemperature)。简称MFT。指乳液体系中的水分挥发，乳液粒子凝聚而形成连续膜的最低温度。有人也称为膜透明的温度。乳液的MFT是涂料的重要技术：指标因为成膜的快慢、厚薄、平鳖度，直接影响所成膜的厚度、光泽、膜的强度和使用寿命。若MFT低于或接近环境温度，即成膜温度低于徐料膜的使用温度，则涂膜在制件上就不能形成完整的连续相。导致涂膜的外观。强度、附着力及耐水性等许多性能劣化，达不到技术要求。因此涂料工业十分看重MFT这一技术指标MFT与聚合物的玻璃化温度Tg之间有着重要的关联，MFT可以大于或小于Tg，也可以等于Tg。视所制备的乳液体系的性能而定。影响乳液MFT的因素有[~0]：乳液粒子大小及其分布。乳掖粒子的形态。单体的亲水性。乳液粒子的组成。聚合物的分子结构，单体加料顺序，聚合方法。温度。湿度，pH。粘度，表面张力，乳液剂类型和用量。舔加剂，以及成膜基材种类等等在上述众多影响MFT的因素中，如固定乳液的配方和聚合温度。则乳液粒子的粒度、形态。单体的亲水性成为影响MFT的主要因素，因此本文重点讨论乳液粒子的粒度及分布，粒子的形态和单体的亲水性对MFT的影响。

1 乳液粒子大小及其分布对MFT的影响

自乳液体系问世以来，对乳液性能的研究工作就未停止过。在乳液粒度对MFT影响方面。早期建立的理论模型预测，小粒子乳液更易凝聚，MFT低另一派观点则否认粒度对MFT有影响。1951年。Dilon等人口提出乳液膜成形机制。假设聚合物粒子的表面张力驱使粒子凝聚成膜。井应用FrenkeI的模型。描述通过粘性流动球形粒子凝聚的状况。推论出公式(1)：

f=3Yt/2πr        (1)

式中0为凝聚半角，其含义示于图1，Y为表面张力，t为时间。7为聚合物乳液粒子的粘度。r为乳胶粒子的半径从公式(1)可知。对固定的体系，表面张力、时间和粘度是不变的量。唯--可变化的量是乳液粒子的半径，即乳液粒子半径是关键的变量。随乳液粒子半径臧小，凝聚半角增大，也即是小粒子乳液更易凝聚。公式(1)的模型表明了乳液的粒度对成膜性能有影响。

为了验证理论模型对粒度与MFT....