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2.5.6 乳化剂在聚合物膜中的分布
几乎所有的乳液都会使用乳化剂,就是采用无皂聚合物的乳液,其采用大量的引发剂或其他稳定性的官能单体等,也会在水相聚合时产生具有表面活性结构的物质,与乳化剂具有一样的特点。在乳液的干燥过程中,乳化剂在膜中的分布区域有,五种情况:如图2-18,在(ⅰ),(ⅱ)处是两个界面,气-液、固-液界面,(ⅲ)是粒子之间边界,(ⅳ)是乳化剂聚集区域,(ⅴ)是溶解在聚合物膜内部。Belaroui等研究了表面活性剂在聚合物乳液膜中的分布,从电镜的照片可以清楚地看到乳化剂聚集区域[82]。乳化剂在表面的聚集会带来诸多不利,耐水白,耐沾污性能,光泽下降等问题会出现。乳化剂在表面的聚集,首先与乳化剂在水相的浓度有关系,如果乳化剂的用量大于体系表面积需要的量,必然会导致乳化剂在膜表面的聚集;在低乳化剂用量时,乳液膜表面的乳化剂分布就与干燥过程有关,由于水平方向的干燥时干燥区从外向内移动,水是向干燥区扩散移动,那么乳化剂的水相浓度就会在中心区域越来越高,电镜图也验证了这一现象。
图2-18 乳化剂在聚合物乳液膜中的分布位置
了解聚合物乳液的聚合机理,有利于控制其结构和特性,了解聚合物胶体的成膜机理,有利于明确聚合物胶体的性能要求。这两方面的结合,就有可能开发性能优异的工业漆涂料聚合物乳液。