有机概念图中有机化合物的有机性，即0值，是按烷基对化合物沸点影响数 值的大小确定的。为简化计算，规定在有机化合物，无论碳原子与何种原子联结， 不管联结方式如何，每个碳原子的有机性值为20。
有机化合物无机性I值的确定是建立在比较取代基对沸点影响大小的基础之 上的，由于取代基种类繁多，而且连接方式复杂，具体的取代基的无机值数值己 经被计算出，需要的时候可以直接查表。
有机概念图中定义Aa线，想获得好的0/W乳液，应使乳化剂分布均匀，并 向A线成倍地靠拢，并且要求距离远近不同的小分子乳化剂配合乳化。A线是(90 。-油的角度)X2/3+油的角度。
传统乳化剂的选择是以HLB值为依据的，乳化剂的HLB值和被乳化的油相 的HLB值应尽量接近，才能取得比较好的乳化效果。但是由于HLB值得计算复 杂，限制了 HLB值的应用。有机概念图的理论也可以用在乳化剂的选择上，即 乳化剂的Aa线要和被乳化的油相的Aa线成倍的靠近。并且，有机概念图中的I/O, 可以和HLB值联系起来，即I/O=HLB*10。本实验中的相关物质的0值、I值、 油角和Aa线的值经计算已经列入表冬3。
表《聚合物单体和AKD的0值、I值、油角和Aa计算值 Tab. 4*3 0 value,夏 value, the oil anglef and Aa Line of monomer and AKD
组分I值0值a
AKD72018714.55
苯乙烯160176
丙烯酸十八酯4208712
丙烯酰胺6013766
二甲基二烯丙基氯 化铵20041034
以有机概念图为理论指导，本实验设计一系列不同的单体配比，计算了不同 单体配比下的聚合物的I/O值，并推算了聚合物的HLB值，合成具有不同HLB 值的高分子了乳化剂，这些乳化剂的a角线在AKD的Aa线值的附近，探讨聚 合物乳化剂的HLB值和a油角对AKD乳化性能的影响。实验设计见表4*4。
计算公式如下：聚合物的0值(4-6)
聚合物的I值=[(/轉的无机值轉的摩尔分数）（4-7)
聚合物的HLB值合物无机值(4-8)
/ u聚合物有机值
表4>4不同单体配比下聚合物的I/O值及HLB值 Tab. 4-41/0 values and HLB values of polymers with different monomer ratio
单1234567
苯乙烯0.20.150.150.10.100
丙烯酸十八酯0.20.20.150.10.10.20.15
丙烯酰胺0.20.350.30.20.30.350.4
二甲基二烯丙
基氯化铵0.40.30.40.40.450.50.5
聚合物I/O值1.19951.2971.4011.5101.6021.6921.796
聚合物的a值50.1852.2354.5156.5758.0359.4160.49
聚合物HLB
值12131415161718
注：OP-10和1631的用童为4%，引发剂用量2%，其中过硫酸铵：偶氮_1异丁腈为5: 1 通过单体配比下聚合物的I/O值可以看出，随着HLB值的增大，亲水性单体 的比例也在增大。聚合物的a随着增大，并且愈来愈趋近AKD蜡粉的A线角度 -■64.85。
4.3.2.2不同HLB值的聚合物的表征及其乳化AKD的施胶度
由表4-5可以看出：当聚合物高分子乳化剂的HLB值为17时，此时聚合物 的a角度为59.41°，接近于AKD的A线角度，对AKD的乳化性能最佳。虽然 HLB为18的聚合物a角更接近AKD的A线角度（64.85° ),但由于乳液的亲水 基团…丙烯酰胺和二甲基二烯丙基单体比例过大，这些单体的聚合物粘度非常大 大，导致乳液聚合过程搅拌难度增大，乳液聚合产物粘度很大，影响了对AKD 蜡粉的乳化性能。实验选用疏水链较长的丙烯酸十八酯为单体，其疏水基团与 AKD的长链烷基具有相似结构，当聚合物乳化剂乳化AKD时，亲水性的基团伸 展在水相中，而丙烯酸十八酯疏水长链与AKD油滴具有很好的相溶性。二甲基 二烯丙基氯化铵作为一种阳离子功能性单体，其聚合物聚二甲基二烯丙基氯化铵 在造纸中常作为AKD乳液的施胶促进剂，通过聚合把这种单体镶嵌到聚合物分 子中，不仅提高了乳液的阳电荷密度，而且AKD乳液具有自熟化施胶促进作用。
表4»5不同HLB值的聚合物的表征及其乳化AKD的施胶度 Tab. 4-5 Characterization of polymer and sizing degree
聚合物的 HLB粒径
/nmZeta电位 /+mV粘度 /mPa • s施胶度
/$
12137214516
1314023.74011.5
1435924.1433
1520316.64824
1613713.65734
1715628.15154
1817429.754212
注：m乳化期：mAi〇i:i〇
4.3.2.3高分子乳化剂用量对施胶效果的影响
表4*6聚合物高分子乳化剂用童对AKD乳液性能的影响 Tab. 4-6 Effect of dosage of emulsifier on AKD sizing
乳化剂用量粒径/nmZeta 电位/mV粘度/mPa • s施胶度/s
2%1240241233
4%111225.71965
8%108126.32163
12%1459272852
16%168427.43049
20%173428.14737
注：AKD用量：0.2%，高分子乳化剂的HLB=17
由表4>6可以看出，随着高分子聚合物乳化剂用量的增大，所得AKD乳液 的粒径逐步减小。当聚合物乳化剂存在时，在高剪切搅拌作用下，AKD形成许多 油性珠滴，在AKD的油性珠滴表面吸附上一层聚合物乳化剂，其结构中的长链 疏水基团伸向AKD珠滴内部，亲水性的酰胺基团和季铵盐基团则溶解在水相。 由于高分子聚合物中含有季铵盐带有阳电荷，使得AKD的珠滴表面带有正电荷，
由于珠滴之间的静电斥力形成了稳定的AKD乳状液。乳化剂用量越 更大的比表面积，因而所得AKD乳液粒径越小。由于自制高分子聚 也具有较大的粘度，因而用量越大，AKD乳液的粘度越大。由表4_6 乳化剂用量为8%时，AKD乳液施胶性能和粒径及电位均达到较佳的 4.3.2.4聚合物乳化型AKD乳液熟化时间考察
熟化快的特 :聚合物，考
多，易形成 合物乳化剂 可以看出当 状态。
L化的AKD 庄纸页自然 !。当 HLB
。这一点正
这是因为聚 作为AKD 为高分子乳 汗维表面留
图4^6聚合物乳化型AKD乳液熟化时间考察 Fig. 4-6 Effect of aging timer on AKD sizing 注：乳化剂用量为AKD的8%, AKD用量：0.2%
从图4>6可以看出，随着熟化时间的增加，各种HLB值聚合物所孕 乳液的施胶度都有不同程度的增加。经自制AKD乳液施胶的纸页，： 风干后就具有很好的抗水效果，这明显优于传统AKD乳液的施胶效I 值为17时，高分子乳化剂乳化的AKD乳液施胶效果和熟化速率最髙 好验证了文献所报道的AKD乳化剂的最佳HLB值在16-19之间[51]。
由高分子聚合物乳化剂乳化的AKD施胶剂，施胶纸页在自然风: 很好的施胶效果，这一点与传统的AKD施胶剂施胶滞后明显不同。j 合物单体中含有功能性的阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵，它本身 的熟化剂，用于促进AKD的熟化速度。本实验将这种阳离子单体作: 化剂的聚合单体，由于带有高密度的阳电荷，更有益于AKI 着，提高纸页的抗水性能。
由以上实验可以发现自制高分子乳化剂乳化的AKD施胶剂具有 点，依据表44中所设计的不同HLB值得聚合物的单体配比合成相应 察不同HLB值得聚合物乳化型AKD乳液的熟化速率。