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为解决水性油墨粘合剂乳化剂迁移致稳定性不足、附着力欠佳等问题，研究人员以低酸值碱溶性树脂（ASR）与活性乳化剂 MORS-10，通过预乳化半连续种子乳液聚合合成自交联聚丙烯酸酯乳胶。其乙醇及 Ca2+稳定性优异，对 BOPP、PET 及铝箔附着力达 100%，为通用水性油墨粘合剂设计提供新思路。
随着环保要求日益严苛，减少挥发性有机化合物（VOCs）排放成为工业发展的重要方向，而水性油墨以水为主要溶剂，因 VOCs 含量低、无有机溶剂残留等优势，成为印刷行业绿色转型的主流选择。在水性油墨的组成中，粘合剂被称为 “水性油墨的心脏”，其性能直接决定油墨的附着力、耐水性、耐磨性等关键指标。聚丙烯酸酯乳胶因成膜性好、光泽度高、附着力较强且成本低，成为常用的水性油墨粘合剂，但传统聚丙烯酸酯乳胶多采用低分子质量表面活性剂作为乳化剂，这些乳化剂易在成膜过程中迁移至膜表面或膜与基材界面，导致乳胶的水敏感性增加、附着力下降、光泽度降低等问题。
同时，现有研究多聚焦于单一活性乳化剂或单一碱溶性树脂（ASR）稳定乳胶，且 ASR 多为高酸值类型，而针对活性乳化剂与低酸值 ASR 复合稳定体系的研究较为缺乏，这限制了水性油墨粘合剂在更广泛场景中的应用。在此背景下，研究人员开展了相关研究，旨在通过创新的体系设计提升水性油墨粘合剂的综合性能，该研究成果发表于《Progress in Organic Coatings》。
为实现研究目标，研究人员采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成自交联聚丙烯酸酯乳胶。具体而言，以低酸值碱溶性树脂（ASR，Soluryl 60 L，酸值 85 mg KOH/g）与阴离子活性乳化剂聚芳基聚氧乙烯硫酸铵盐（MORS-10）作为复合稳定剂，同时引入双丙酮丙烯酰胺（DAAM）与己二酸二肼（ADH）构建酮 - 肼交联体系。通过对比仅 ASR 稳定的乳胶、ASR 与十二烷基硫酸钠（SDS）复合稳定的乳胶，系统研究活性乳化剂与低酸值 ASR 对聚丙烯酸酯乳胶性能的影响，并对合成的乳胶及以此为粘合剂制备的水性油墨进行性能表征。
一、乳胶稳定性提升效果显著
研究发现，与仅 ASR 稳定的乳胶及 ASR 与 SDS 复合稳定的乳胶相比，ASR 与 MORS-10 复合稳定的乳胶表现出更优异的乙醇稳定性和 Ca2+稳定性。当 MORS-10 占单体和 ASR 固体总量的 3% 时，乳胶与无水乙醇按 1:1 质量比稀释无凝聚物产生；与占乳胶质量 40% 的 2% CaCl2溶液混合后，产生的凝聚物可忽略不计。这表明复合稳定体系能有效增强乳胶在乙醇环境及钙离子存在下的稳定性。
二、油墨附着力实现全面达标
以 ASR 与 MORS-10 复合稳定的乳胶为粘合剂制备的水性油墨，在双向拉伸聚丙烯（BOPP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和铝箔三种基材上的附着力均达到 100%。这一结果凸显了该乳胶粘合剂在不同材质基材上的广泛适用性，解决了传统粘合剂在部分基材上附着力不足的问题。
三、小分子乳化剂对油墨再溶解性的影响
研究还发现，小分子乳化剂的引入可略微改善油墨的再溶解性，且传统阴离子乳化剂 SDS 对再溶解性的影响大于活性乳化剂 MORS-10。这提示在追求油墨其他性能的同时，可通过选择合适的乳化剂类型调控油墨的再溶解性。
四、乳胶化学结构的验证
通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对干燥乳胶膜进行表征，所有样品在 2958 cm-1、2850 cm-1、1454 cm-1和 1385 cm-1处均出现甲基和亚甲基的特征吸收峰，1731 cm-1处出现丙烯酸酯类化合物中 C=O 的伸缩振动强吸收峰，1164 cm-1处出现 C-O-C 的不对称伸缩振动吸收峰，证实了聚丙烯酸酯乳胶的成功合成。
本研究成功合成了由低酸值 ASR 与活性乳化剂 MORS-10 复合稳定的自交联聚丙烯酸酯乳胶，该乳胶在乙醇稳定性和 Ca2+稳定性方面表现突出，以其为粘合剂的水性油墨对 BOPP、PET 和铝箔均能实现 100% 的附着力，且小分子乳化剂的引入可微调油墨再溶解性。
这一研究的意义在于：首先，创新地采用活性乳化剂与低酸值 ASR 复合稳定体系，突破了传统单一稳定剂的局限，为提升乳胶稳定性提供了新的思路；其次，所制备的乳胶及油墨性能优异，拓展了水性油墨在不同基材和复杂环境中的应用可能性，满足了印刷行业对油墨干燥性、附着力、流平性等日益提高的要求；最后，研究结果为高稳定性、强通用性水性油墨粘合剂的设计提供了创造性的设计理念和实践参考，推动了水性油墨的绿色化和功能化发展，有助于进一步减少印刷行业的 VOCs 排放，符合环保发展趋势。
