作者：Shinji Ozoe，研究工程師，Tosoh Finechem Corp.，日本
對(duì)苯乙烯磺酸鈉（SPINOMAR? NaSS）是通過溴中間體（圖解1）制造的水溶性單體。NaSS最具吸引力的特性是其出色的表面活性（圖1）、熱穩(wěn)定性（圖2）和自由基可聚合性（表1）。NaSS的主要用途是通過乳液聚合生產(chǎn)丙烯酸纖維。PolyNaSS?是NaSS的聚合單體，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、透明度和分散性能，因此已被用作織物、分散劑、抗靜電劑、分離膜、阻垢劑和油田化學(xué)品等的涂飾劑1。
NaSS具有良好的聚合性能和表面活性，是丙烯酸酯乳液聚合的理想單體。2,3共價(jià)引入的磺酸鹽部分可顯著提高膠體的穩(wěn)定性（圖3）。
丙烯酸/苯乙烯乳液的配方如圖解2所述。所有反應(yīng)均在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行。
用攪拌機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分的速度劇烈攪拌乳液10分鐘后未觀察到凝固現(xiàn)象，則判定為“良好”。將30 ml稀釋后的乳液（3 wt% 固體）放入100 ml量筒中，搖晃10次，然后測(cè)量泡沫體積。 在20℃下對(duì)約5mm厚的濕膜干燥20小時(shí)，并在70℃下進(jìn)一步干燥2小時(shí)以制備樣品。將其切成20×20 mm的薄片，然后在硫酸干燥器中干燥20小時(shí)，再將試樣浸入20℃蒸餾水中48小時(shí)，通過增加的重量測(cè)量其吸水率。
機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)中，所有標(biāo)準(zhǔn)樣品在10分鐘內(nèi)均觀察到了絮凝現(xiàn)象，但使用NaSS作為穩(wěn)定劑時(shí)，因?yàn)闇p少了非離子表面活性劑，樣品穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)（圖4）。這可能是由于表面活性劑的減少增加了NaSS的溶合。乙烯基磺酸鈉(VS)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸鈉（APMS）的改善效果并不相同。使用NaSS的標(biāo)準(zhǔn)乳液的泡沫略低（圖5）。這表明，由于粒徑較小，自由表面活性劑的濃度可能較低。當(dāng)NaSS用作穩(wěn)定劑時(shí)，通過減少非離子表面活性劑可以降低吸水率（圖6）。此外，逐步增加NaSS的添加量也能降低其吸水率。2本實(shí)驗(yàn)表明，由于NaSS具有出色的聚合性和表面活性，其在機(jī)械穩(wěn)定性、泡沫和吸水率方面皆表現(xiàn)出了最佳性能，但仍有改進(jìn)的空間，特別是在耐水性上。通過使用新單體，如苯乙烯磺酸鈉胺鹽或二乙烯苯磺酸鈉，我們目前正在進(jìn)一步進(jìn)行研究以改善其性能（表2）。1 Maitra, J. Am. J. Polym. Sci., 2014, 4 (2) 25-31. 2 Okubo, M. J. Adhe. Soc. Jap., 1982, 18 (12), 530-535. 3 Bilgin, S. Polymer 2017, 117, 64-75.
