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)是以化學反應為機理來實現(xiàn)信息記錄功能，一般需要采用適當化學溶液進行顯影等后處理，不可避免地會產生廢液，造成環(huán)境污染.本文開發(fā)了一種以核—殼乳液聚合物為基礎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，以該核乳膠粒為內核，利用自己根據(jù)核—殼乳膠粒形態(tài)演變機理和親和性變化信息材料的要求而自制的反應裝置，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—殼乳膠粒(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，生成最終產物乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)

3、. 合成實驗中，探討了單體配比、引發(fā)劑及乳化劑的選擇和用量、預乳化時間、反應溫度、分子量調節(jié)劑等反應條件對反應產物的影響.研究了引發(fā)體系的選擇與乳液穩(wěn)定性的關系，以及GMA的用量、引發(fā)劑的用量和加入方式、反應工藝、反應溫度對產物環(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)反應溫度對GMA端基環(huán)氧基開環(huán)成鹽效果的影響. 性能實驗中，在探討各步合成的乳膠粒熱性能和核—殼乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)親和性變化機

4、理的基礎上，分別研究了三步合成反應各自變量對核—殼乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)烤版的作用，進而對核—殼乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)在紅外染料的作用下曝光形成影像進行了初探. 實驗結果表明，在本文的核—殼乳液聚合物(Core-shell-Ⅱ)的合成中，三步反應的最佳條件分別為： 21.核乳液聚合中，過硫酸鉀的用量在0.33％～2.33％的區(qū)間內，預乳化3h，反應溫度為70℃，產物乳液穩(wěn)定性好，沒有殘渣. 2.

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

6、據(jù)示差量熱法(DSC)和熱失重法(TG)測定的乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)的熱學性能得到的數(shù)據(jù)，選擇不同的溫度和時間對附著鋁版基上的乳膠粒(Core-shell-Ⅱ)進行烤版，使乳膠粒涂層發(fā)生親和性變化.測試結果顯示，烤版前后鋁板基上涂層對水的接觸角從20°變成90°，相同條件下測試的PS版基的水接觸角也在20°左右.這一事實表明，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