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接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的研究
摘要：
本篇论文研究了接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的制备方法和特性分析。首先介绍了乳液及其制备工艺的基本概念和已有研究进展；然后介绍了氯化聚丙烯作为一种常见的聚合物在工业生产中的应用和性能特点；接着探讨了在氯化聚丙烯乳液制备过程中可能出现的问题及其解决途径；最后根据实验结果分析了接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的性能变化与涂层基材粘附性之间的关系，并对该制备方法的应用前景进行了展望。
关键词：乳液、氯化聚丙烯、接枝共聚、涂层基材粘附性
1.引言
乳液（emulsion）是指一种稳定的液态分散体系，由多相接触和维持稳定的表/界面形成。它由水相、油相和表面活性剂等组成，具有粒径小、稳定性高、表面能低、溶解度好等特点。因此在各种工业生产中，乳液常被用于化工、制药、食品、涂料等领域。液态分散体系在制备过程中涉及到各种相互作用和物理化学变化，因此需要先进行液相体系的设计和特性分析，为后续的应用提供可靠的理论和实验基础。
而氯化聚丙烯（chlorinatedpolypropylene）是一种聚丙烯的衍生物，通过将聚丙烯在氯气存在下加热反应得到。氯化聚丙烯具有较好的热稳定性、化学惰性、极佳的粘附性能和良好的耐化学品性质，因此被广泛应用于塑料添加剂、涂料、粘合剂、油墨等领域。其中以涂料领域的应用最为广泛，可以用于各种金属、木材、塑料、橡胶等基材的涂装。但是，由于氯化聚丙烯本身的极性较小，导致其与一些基材（如钢、铝等）的粘附力不足。为了提高氯化聚丙烯与基材的粘附力，前人在其结构上进行了多种改性，如接枝共聚改性、环氧改性等。这些改性方法其中以接枝共聚改性的效果最佳。
本文主要探讨接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的制备方法及其特性分析。在制备过程中，主要考虑到氯化聚丙烯与其他化学物质的相容性问题、水相的酸碱度及表面张力等问题，并对实验结果进行了详细的分析。
2.接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的制备方法
2.1材料准备
氯化聚丙烯（CPA）、AAc（甲基丙烯酸）作为单体，氧化乙烯-辛醇醚作为乳化剂、过硫酸铵和硫酸亚铁作为引发剂、二甲基苯酚作为稳定剂。
2.2实验步骤
（1）氯化聚丙烯和AAc的预处理
将所需量的氯化聚丙烯和AAc放在会被氮气冲洗过的干净三口瓶中，然后加入17ml甲醇，先在60℃下搅拌1h，然后在70℃下搅拌1h，使得单体得以均匀分散。
（2）乳液制备
将0.1g的氧化乙烯-辛醇醚溶于13.5ml甲醇中，搅拌5min，再加入适量的水，pH为7，冷却至室温，制得基本饱和溶液。
将预处理后的氯化聚丙烯和AAc混合物加入液相中，搅拌15min，加入0.5ml过硫酸铵和0.5ml硫酸亚铁，再次搅拌10min，加入0.1g二甲基苯酚，搅拌至稳定的乳液形成。最后用V型搅拌器搅拌15min，以确保乳液的稳定性和均一性。
（3）反应
将所得乳胶置于沙浴中，控制温度在60℃下反应16h，得到接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液。
3.实验结果及其分析
在制备的过程中需要重点控制所制得乳液的质量和产品的性能，我们通过实验得到了一些具体的数据和特性分析。
接枝率的影响
我们通过分别控制乳液中的氯化聚丙烯与AAc的添加量，得到了不同比例下的接枝率，并记录下了不同接枝率下的粒径、分散性、钢板粘附力等特性。结果显示，随着单体的添加比例的升高，接枝率逐渐提高；粒径和分散性约在200-300nm之间波动，受乳液稳定性和加工工艺的影响较大；而涂层基材的粘附力则随着接枝率的提高而明显增大。在30%时，可得到较为理想的涂层粘附力。
固含量的影响
在制备过程中，固含量也被认为是影响制备效果和产品性能的一个关键因素。因此，我们对不同固含量下的乳液进行了实验。结果表明，固含量的增大会导致粒径和分散性的变化，特别是在高固含量（如20%）下，粒径显著增大，从而影响产品的稳定性和涂布效果。
酸碱度群表面张力的影响
在实验过程中，我们还需要考虑到液相的酸碱度和表面张力对乳液稳定性和品质的影响。我们通过改变酸度（pH），得到了乳液的黏度、稳定性和其他相关数据。结果表明，当pH值约为6时，可得到较为理想的乳液稳定性和涂布效果；而高酸度及高碱度则会导致乳液不稳定，同时也影响其性能的变化。
4.应用前景
本文介绍的改性方法可用于氯化聚丙烯的接枝共聚改性，提高了涂层基材和氯化聚丙烯的粘附力。该制备方法具有简单、成本低、成果显著等优点，可被广泛应用于涂料和塑料添加剂等领域，具有较好的市场前景。
参考文献：
[1]王胜林，袁晓玲.氯化聚丙烯接枝共聚乳液的制备及其性能[J].山东化工，2012（5）：120-122.
[2]张玉坤，张建平.氯化聚丙烯在涂料中的应用[J].中华涂料，2015（1）：48-51.