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桐油基衍生物鈉鹽的表面張力、CMC值測(cè)定、乳液穩(wěn)定性、固化膜性能測(cè)試（三）
來(lái)源：化工進(jìn)展 瀏覽 612 次 發(fā)布時(shí)間:2025-01-09
2.3多子乳化劑的CMC的測(cè)定
乳化劑的CMC值是評(píng)價(jià)乳化劑性能的重要指標(biāo)。以電導(dǎo)率法測(cè)得了多子乳化劑的CMC值，與表面張力擬合結(jié)果對(duì)比，電導(dǎo)率法得到的結(jié)果擬合度更高，結(jié)果也更準(zhǔn)確。3～6子乳化劑的CMC測(cè)試曲線經(jīng)擬合得到的CMC值分別為1.42mmol/L、1.64mmol/L、1.81mmol/L及1.88mmol/L。CMC測(cè)試結(jié)果表明，從3子到6子，分子中親水性基團(tuán)增多，乳化劑的CMC值呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。對(duì)于含有多個(gè)羧基的化合物而言，不同中和度的多羧基化合物乳化能力也不同。三羧基、四羧基改性桐油衍生物在二倍量堿中和時(shí)有較多渾濁，無(wú)法得到澄清溶液。四羧基改性桐油衍生物經(jīng)3倍堿及4倍堿中和時(shí)CMC值變化不大。五羧基改性桐油衍生物經(jīng)三倍堿中和時(shí)CMC值在1.45mmol/L，4倍堿中和時(shí)CMC值在1.65mmol/L，變化較為明顯。六羧基改性桐油衍生物經(jīng)4倍堿、5倍堿中和時(shí)其CMC值均在1.88mmol/L左右，無(wú)明顯降低。
2.4多子乳化劑的乳化性能
中和后得到的桐油基多子乳化劑能夠乳化黏度較大的光固化單體及低聚物形成穩(wěn)定的水乳液。不同乳化劑乳化性能不同，其穩(wěn)定性和外觀也有較大差別，乳液性能列于表1。6子乳化劑乳化的HDDA水乳液（固含量60%）的穩(wěn)定性能達(dá)到3個(gè)月以上，乳液長(zhǎng)期放置分層后經(jīng)攪拌能二次乳化形成均勻的乳液。
2.5改性桐油衍生物的光固化性能
合成的丙烯酸酯改性桐油衍生物既含有可光固化的丙烯酸基團(tuán)，也含有可經(jīng)中和形成親水性的基團(tuán)的羧酸，丙烯酸酯改性的桐油基乳化劑可以光固化，光交聯(lián)的乳化劑的水溶性大大下降，固化后的膜材料的耐水性可望得到改善。改性桐油基衍生物及其復(fù)配物的光固化結(jié)果列于表2。丙烯酸酯改性的桐油衍生物乳化的光固化體系及改性桐油復(fù)配的光固化體系在紫外光照下快速固化形成不同硬度的膜，膜的硬度及光固化速度與光固化體系中的丙烯酸酯官能團(tuán)的含量有關(guān)，丙烯酸酯官能團(tuán)越多，固化越快，膜的硬度也越高。交聯(lián)密度過(guò)大后會(huì)導(dǎo)致膜的附著力下降，丙烯酸酯改性桐油衍生物TM3H3與HDDA、DPHA組合的水乳液具有較快的光固化速度，可形成綜合性能良好的光固化膜。丙烯酸酯改性的桐油衍生物與HDDA直接復(fù)配物也具有很好的光固化速度，形成的膜綜合性能較好。丙烯酸酯改性的桐油衍生物及其光固化體系的進(jìn)一步應(yīng)用研究還在進(jìn)行中。
表1多子乳化劑乳化性能
注：所用乳化劑溶液濃度均為0.06mol/L的鈉鹽溶液。
表2改性桐油及其復(fù)配物的光固化性能
注：所用乳化劑溶液濃度均為0.06mol/L的鈉鹽溶液，以4%的1173引發(fā)光固化。
3結(jié)論
（1）在無(wú)催化劑條件下，以桐油、馬來(lái)酸酐以摩爾比為1∶2及1∶3于100℃反應(yīng)1h可以形成桐油二馬來(lái)酸酐及桐油三馬來(lái)酸酐加合物，轉(zhuǎn)化率達(dá)96%以上。進(jìn)一步與甲基丙烯酸羥乙酯反應(yīng)及酸酐的水解，制備出不同羧基含量的改性桐油基衍生物。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜、1H NMR、二維核磁譜圖確定。
（2）所得羧酸衍生物鈉鹽多子乳化劑能夠明顯降低水溶液的表面張力，當(dāng)乳化劑濃度為1.5mmol/L時(shí)，3～6子乳化劑表面張力分別為50.2mN/m、48.8mN/m、47.2mN/m和45.2mN/m。通過(guò)電導(dǎo)率法測(cè)定出3～6子乳化劑CMC值分別為1.42mmol/L、1.64mmol/L、1.81mmol/L及1.88mmol/L。
（3）多羧酸改性桐油衍生物不僅可以用作乳化劑，也可以直接用于光固化樹脂直接光固化，作為乳化劑可以乳化黏度較大的丙烯酸酯及丙烯酸酯基樹脂形成均勻乳液，乳液沉降分層后可以經(jīng)攪拌二次乳化。所得乳液可光固化成膜。
桐油基衍生物鈉鹽的表面張力、CMC值測(cè)定、乳液穩(wěn)定性、固化膜性能測(cè)試（一）