DFMA改性丙烯酸乳液压敏胶的合成及其表征开题报告

1. 研究目的与意义

本课题以生物质资源松节油为原料合成N-异冰片基丙烯酰胺（NIBAM）制备高性能丙烯酸乳液聚合物。主要有两个优势：1.松节油原料N-异冰片基丙烯酰胺（NIBAM）取代传统的丙烯酰胺（AM）作为功能单体，应用在丙烯酸乳液中，更具有环保意义；2.N-异冰片基丙烯酰胺分子结构中存在单环、双环、三环结构，可显著提高丙烯酸乳液的耐水性。

本课题的实施，为开发新型生物质丙烯酰胺类单体，特别是适合于丙烯酸乳液聚合用的N-异冰片基丙烯酰胺提供了新的途径，丰富了松节油的产品线，提高了它的应用范围。

2. 国内外研究现状分析

房成等人以丙烯酸丁酯（ba）、甲基丙烯酸甲酯（mma）、n，n-二甲基丙烯酰胺（dma）、丙烯酸（aa）、丙烯酸-2-羟乙酯（hea）为单体，采用单体饥饿种子半连续乳液聚合法，合成丙烯酸乳液压敏胶（psa），综合考察了dma对合成胶乳和压敏胶性能的影响。结果表明，在预乳化时以恒定且过量的表面活性剂浓度进料，则产生的乳胶粒径与dma含量无关，乳胶粘度随dma浓度的增加而增大。通过水接触角测量发现，dma的存在使压敏胶的耐水性变差。此外，差示扫描量热法（dsc）结果表明，随着dma用量的增加，聚合物的玻璃化转变温度（t g）明显升高。热重量分析（tga）结果表明，以dma为共聚单体能提高psa热稳定性。此外，随着dma的含量增加，凝胶含量略有增加，而溶胶分子量（m_wm_n）降低。最后，关于psa的粘附性能，观察到随着dma的含量由0-4wt%增加，环向粘附力先增大后减小，最大值出现在1wt%，随着dma浓度的增加，剥离强度降低，剪切强度提高。

梁庆丰等人采用自制固体碱溶性丙烯酸树脂（a-30）作为大分子乳化剂，以甲基丙烯酸

甲酯（mma）、丙烯酸丁酯（ba）和丙烯酸（aa）为主要原料，通过分子链上引入交联单体n-羟甲基丙烯酰胺（nma），同时采用半连续乳液聚合工艺，优化反应条件，研制出一种新型的适用于纸张上光油的水性丙烯酸树脂乳液。（1）选择ba为软单体、mma为硬单体、aa为功能单体和 nma 为交联单体，当 m（mma）∶m（ba）=40∶56~45∶51时，水性丙烯酸乳液聚合物的硬度和附着力较好，且涂膜的光泽度较高、耐磨性较佳。（2）将 a-30作为大分子表面活性剂与阴/非离子复配乳化剂一同参与乳液聚合，制备的乳液无凝胶，透明性较好，黏度稳定，加入助剂可直接进行上光；当w（a-30）=30%~50%时，乳液涂膜的光泽度较高、耐水性较好且稳定储存时间较长。（3）在乳液聚合物分子链上引入具有可交联官能基团的nma可使其在成膜时进行交联并形成三维网状结构，此举可提高乳液的交联密度并增强膜的致密性，从而改善涂膜耐溶剂性；当w（nma）=3%时，乳液的耐溶剂性相对最强，上光基材表面可耐白电油擦拭22次不掉色。

3. 研究的基本内容与计划

以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-异冰片基丙烯酰胺、丙烯酸为主要原料，合成制备高性能丙烯酸乳液聚合物；对所制备的丙烯酸乳液聚合物进行综合性能的表征，如：转化率、粒径、玻璃化转变温度、热重分析、力学性能、表面接触角、凝胶含量及分子量进行测试分析与表征，为研究和开发高性能丙烯酸乳液提供理论指导和技术支持。

4. 研究创新点

首次合成生物质松节油N-异冰片基丙烯酰胺产品，并以此制备高性能丙烯酸乳液聚合物。