Poly(vinyl acetate) (PVAc) prepared by emulsion polymerization has broad applications for additives such as paint binder, adhesive for wood and paper due to its low glass transition temperature which help to plasticize substrate resins. Since emulsion polymerization has a disadvantage that surfactant and ionic initiator degrade properties of the product polymer, poly(vinyl acetate-co-butyl acrylate) (VAc-BA) was synthesized using potassium persulfate as catalyst and poly(vinyl alcohol) (PVA) as protective colloid to prevent the degradation. The copolymer latex product was internally plasticized and has enhanced colloid stability, adhesion, tensile strength and elongation. During VAc-BA emulsion polymerization, no coagulation and complete conversion occur with the reactant mixture of 0.7 wt% potassium persulfate, 15 wt% poly(vinyl alcohol) (PVA-217), and the balanced monomer that the weight ratio of vinyl acetate to butyl acrylate is 19. As the concentrations of PVA increase, the copolymerization becomes faster and polymer particles are more stable, resulting in enhanced mechanical stability of the VAc-BA copolymer. However, the size of the polymer particles decreases with increasing PVA contents. Properties of the VAc-BA copolymer, such as minimum film formation temperature, glass transition temperature, surface morphology, molecular weight and molecular weight distribution, tensile strength and elongation, were characterized using differential scanning calorimeter, transmission electron microscope and other instruments.

유화 중합에 의해 제조된 폴리(비닐 아세테이트)는 수지를 가소화시키는데 도움이 되는 낮은 유리 전이 온도를 가지고 있어 페인트의 바인더, 나무나 종이의 접착제 등에 광범위하게 사용된다. 유화 중합의 유화제는 이온개시제가 고분자 생산품의 특성을 저하시키는 성질 때문에 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트를 KPS (potasium persulfate)를 촉매로 하고 고분자 특성을 예방하는 보호 콜로이드로서 폴리(비닐 알코올)을 사용하여 합성되었다. 공중합 라텍스 생산품은 내부적으로 가소화되었고, 콜로이드 안정성, 접착성 인장강도와 신율이 강화되었다. 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트가 유화 중합 동안 0.7 wt%의 KPS와 15 wt%의 폴리(비닐 알코올) 그리고 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트의 중량 비율이 19일때 응집물이 없고 높은 전환율을 보인다. 폴리(비닐 알코올) 농도의 증가 때문에 공중합은 더욱 빨라지고 폴리머 입자는 더 안정해진다. 또 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트 공중합체의 기계적 안정성을 강화시킨다. 하지만 고분자 입자의 크기는 폴리(비닐 알코올)이 증가함에 따라 감소한다. 최소 필름 형성온도, 유리 전이 온도, 표면 형태, 분자량, 분자량 분포도, 인장강도, 신율과 같은 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트 공중합체의 물성은 시차주사 열량계, 투과 전자 현미경 등의 분석기기를 사용하여 측정되었다.

Keywords: copolymer; vinyl acetate; butyl acrylate; poly(vinyl alcohol); emulsion polymerization