无APEO乳化剂在乳液中的应用

1.1无APEO乳化剂体系

传统的APEO类乳化剂由于生产过程副产物毒性大、自身具有毒性、环境激素效应、生物降解性差、降解代谢物毒性更大等缺点，2003年6月18日,欧盟颁布2003/53/EC指令，规定从2005年1月17日起，除特定的情况如用于涂料印花的粘合剂等除外，对APEO的使用、流通和排放作了相应的限制。

无APEO乳化剂是脂肪醇聚氧乙烯醚及其衍生物、以及新型结构的烷基苯甲醇聚氧乙烯醚类和苯烷基醇聚氧乙烯醚类乳化剂等。目前国内外没有苯烷基醇聚氧乙烯醚类乳化剂的报道，只有烷基苯甲醇的很少报道，但没有工业化生产，更没有用到乳化剂的产品报道，目前国内的无APEO技术主要集中在脂肪醇聚氧乙烯醚及其衍生物，代表产品有月桂醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇聚氧乙烯醚磷酸铵等。虽然脂肪醇类的聚氧乙烯醚系乳化剂克服了烷基酚的缺点，但其乳化能力、对聚合体的胶体聚合影响与烷基酚的相差较大，乳液的性能与烷基酚系的乳液比也相差较大。新型结构的烷基苯甲醇系乳化剂（如NP-10、15、20、40）和苯基烷基醇系乳化剂（如BO-5、10、15、20）的结构中具有类似于APEO乳化剂的结构特征，小试的部份产品在苯丙乳液、纯丙乳液、弹性乳液、防水乳液中应用试验，乳化性、展色性上十分接近APEO类乳化剂，其开发将填补国内空白，对环保型无APEO乳化剂的发展具有指导意义。

1.2苯丙乳液合成

苯丙乳液是以苯乙烯、丙烯酸酯等为单体，采用乳液聚合的方式制备，根据分散相的不同可以将乳液分为三种：水包油型乳液、油包水型乳液、多重型乳液，在乳液聚合中的乳液是水包油型的。以苯丙乳液为主要成膜物质的涂料, 有良好的耐热性、保色性、耐腐蚀性等各种稳定性,且无毒、无污染, 是一种环保型涂料。HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：

第一阶段: 乳胶粒生成期

从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。

第二阶段：反应恒速期