有机颜料不溶于水和一般有机溶剂,在印染过程中常以颗粒状态分散于水中,形成分散液.采用聚合物对颜料进行表面包覆改性,可以阻止颜料粒子之间的聚集,提高分散液稳定性,提高颜料的耐候性,增强使用性能.另外,通过调节颜料表面包覆层聚合物组分,可以改善在织物表面的成膜性,提高染色牢度.[1]许多包覆技术(如乳液聚合、分散聚合以及细乳液聚合等)可以用于制备复合纳米粒子,复合纳米粒子广泛应用于涂层、光学、催化剂等领域,[2-4]最常用的一种包覆技术是乳液聚合法.已有研究报道,采用乳液聚合成功地实现了对纳米粒子的表面包覆改性,例如用不同的聚合物包覆二氧化钛[5]、二氧化硅[6]等无机氧化物.但由于乳液聚合中粒子成核的复杂性,采用乳液聚合法很难实现聚合物对核粒子的有效包覆,
在最近的文献报道中,细乳液聚合法被认为是制备核壳结构纳米复合粒子最有效的一种方法.相对于乳液聚合和分散聚合法,细乳液聚合在制备聚合物复合纳米粒子方面具有独特的优势.细乳液是一种动力学稳定的分散体系,由直径50~500nm的细乳液液滴组成.将油、水、表面活性剂和疏水物质(也称助稳剂或助乳化剂)混合,搅拌,超声振荡或高速乳化即可得到稳定的细乳液,疏水物的作用是稳定细乳液液滴,疏水物分子像表面活性剂一样分布在液滴表面,阻止小液滴中的油相向大液滴扩散(称为奥斯特瓦尔德熟化Ostwald ripening),保持细乳液稳定,相对于乳液聚合,在细乳液聚合时单体细乳液液滴很小而且数量很多,聚合主要发生在已存在的细乳液液滴中(被称作液滴成核),与乳液聚合时单体在胶束中聚合的胶束成核不同,[7-8]细乳液聚合技术可以实现聚合物对颜料的有效包覆,在制备聚合物复合纳米粒子时,疏水粒子可以不进行任何表面处理直接分散于单体相中,如聚苯乙烯包覆有机铜酞菁蓝颜料.[9]而以疏水聚合物包覆二氧化钛、氧化铁、二氧化硅等亲水粒子时,粒子首先要进行表面疏水化处理,才能很好地实现聚合物对核粒子的有效包覆.[10]本文采用细乳液聚合法对偶氮结构的有机颜料进行表面包覆改性,研究了颜料在水、苯乙烯以及丙烯酸酯中的分散性能和颜料/单体分散液的放置稳定性.分析了聚合物对颜料的包覆率和包覆效率与颜料和单体之间的关系.
1试验
1.1药品
去离子水,表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)]、聚合单体[苯乙烯(St)、丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)]、助乳化剂(十六烷,国药集团化学试剂有限公司),均为分析纯.引发剂偶氮二异丁腈(在乙醇中重结晶提纯),有机颜料P.Y.14(双偶氮结构)、P.Y.65(单偶氮结构)、P.Y.73(单偶氮结构)、P.Y.83(双偶氮结构)(常州北美化学有限公司).
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