利用核-殼乳液聚合法制備雙親性變化聚合物及其性能的研究.pdf

1、目前，用于直接版材的數(shù)字成像材料多數(shù)是以化學(xué)反應(yīng)為機(jī)理來實(shí)現(xiàn)信息記錄功能，一般需要采用適當(dāng)化學(xué)溶液進(jìn)行顯影等后處理，不可避免地會(huì)產(chǎn)生廢液，造成環(huán)境污染.本文開發(fā)了一種以核—?dú)と橐壕酆衔餅榛A(chǔ)的親和性變化成像材料，曝光后即可在圖像和非圖像區(qū)域形成足夠的親和性反差，無需顯影處理就可以滿足最終的使用需求，是一種環(huán)境友好的信息材料. 本文提出的核-殼乳膠粒的制備分三步完成.首先，以過硫酸鉀做為乳液穩(wěn)定劑和引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉做為乳液的輔

2、助穩(wěn)定劑，分別合成出三種以丙烯酸酯類親油性單體為主的固含量為35％的核乳液.然后，以該核乳膠粒為內(nèi)核，利用自己根據(jù)核—?dú)と槟z粒形態(tài)演變機(jī)理和親和性變化信息材料的要求而自制的反應(yīng)裝置，以親水性單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為殼單體，以氧化—還原引發(fā)劑為引發(fā)體系，在常溫下合成了核—?dú)と槟z粒(Core-shell-Ⅰ).最后，為了提高殼層親水性，用三乙醇胺酸式季銨鹽使GMA端基環(huán)氧基開環(huán)成鹽，生成最終產(chǎn)物乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)

3、. 合成實(shí)驗(yàn)中，探討了單體配比、引發(fā)劑及乳化劑的選擇和用量、預(yù)乳化時(shí)間、反應(yīng)溫度、分子量調(diào)節(jié)劑等反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響.研究了引發(fā)體系的選擇與乳液穩(wěn)定性的關(guān)系，以及GMA的用量、引發(fā)劑的用量和加入方式、反應(yīng)工藝、反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物環(huán)氧值的影響.考察了季銨鹽的選擇及用量、乳液的穩(wěn)定性、開環(huán)反應(yīng)溫度對(duì)GMA端基環(huán)氧基開環(huán)成鹽效果的影響. 性能實(shí)驗(yàn)中，在探討各步合成的乳膠粒熱性能和核—?dú)と槟z粒(Core-shell-Ⅱ)親和性變化機(jī)

4、理的基礎(chǔ)上，分別研究了三步合成反應(yīng)各自變量對(duì)核—?dú)と槟z粒(Core-shell-Ⅱ)烤版的作用，進(jìn)而對(duì)核—?dú)と槟z粒(Core-shell-Ⅱ)在紅外染料的作用下曝光形成影像進(jìn)行了初探. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在本文的核—?dú)と橐壕酆衔?Core-shell-Ⅱ)的合成中，三步反應(yīng)的最佳條件分別為： 21.核乳液聚合中，過硫酸鉀的用量在0.33％～2.33％的區(qū)間內(nèi)，預(yù)乳化3h，反應(yīng)溫度為70℃，產(chǎn)物乳液穩(wěn)定性好，沒有殘?jiān)? 2.

5、殼層樹脂聚合時(shí)，以叔丁基過氧化氫—硫酸氧釩—抗壞血酸作為引發(fā)體系，其物質(zhì)的量為GMA物質(zhì)的量的1/16，反應(yīng)裝置設(shè)置為半連續(xù)狀態(tài)，反應(yīng)溫度為30℃，產(chǎn)物(Core-shell-Ⅰ)的環(huán)氧值最高，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為80％～90％. 3.核—?dú)と槟z粒(Core-shell-Ⅰ)殼層環(huán)氧基開環(huán)成鹽時(shí)，選用濃度為10％的三乙醇胺鹽酸鹽(TENA·HCl)，在70℃～90℃反應(yīng)，產(chǎn)物(Core-shell-Ⅱ)的開環(huán)率最高可達(dá)60％. 根

6、據(jù)示差量熱法(DSC)和熱失重法(TG)測(cè)定的乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)的熱學(xué)性能得到的數(shù)據(jù)，選擇不同的溫度和時(shí)間對(duì)附著鋁版基上的乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)進(jìn)行烤版，使乳膠粒涂層發(fā)生親和性變化.測(cè)試結(jié)果顯示，烤版前后鋁板基上涂層對(duì)水的接觸角從20°變成90°，相同條件下測(cè)試的PS版基的水接觸角也在20°左右.這一事實(shí)表明，乳膠粒涂層發(fā)生了比較大的親和性變化，從親水變成了親油.本文比較系統(tǒng)地研究了乳膠粒(Core-shel