丙烯酸系改性乳液的制備與性能.pdf

1、采用半連續(xù)預(yù)乳化法制備了苯丙乳液(SB)，利用功能單體乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)和N-羥甲基丙烯酰胺(NHMA)參與共聚制備了VTES改性苯丙乳液(V-SB)、G04改性苯丙乳液(G-SB)以及NHMA改性苯丙乳液(N-SB)。
　　 首先探討了VTES、G04及NHMA等改性單體對乳液基本性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)VTES和G04改性后的乳液，乳膠粒徑變大，粒徑分布變寬。使用NHMA功能單體改

2、性對乳膠粒粒徑及其分布無明顯影響。
　　 其次探討了SB、V-SB、G-SB及N-SB四種乳液膠膜的吸水率。實驗發(fā)現(xiàn)，N-SB乳液膠膜吸水率最低，SB乳液次之，V-SB及G-SB膠膜吸水率最高。有機(jī)硅和有機(jī)氟聚合物具有優(yōu)異的憎水性，而本實驗中的V-SB及G-SB乳液膠膜的吸水率反而比未經(jīng)改性的苯丙乳液高，這可能是因為VTES及G04的引入量較低，不能明顯改善膠膜耐水性，同時經(jīng)二者改性的苯丙乳液乳膠粒徑較大，而粒徑較小的乳液制備的

3、乳膠膜的表面具有更好的憎水性是共知的事情。NHMA之所以能夠降低膠膜吸水率，主要是因為NHMA中的羥基與酰胺基能與丙烯酸系聚合物中的羧基產(chǎn)生氫鍵，形成物理交聯(lián)，從而使聚合物分子鏈排列致密，從而阻止了水分子進(jìn)入膠膜中，降低膠膜吸水率。
　　 本文也探討了NHMA的加入時間對膠膜吸水率的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，若NHMA在聚合過程中加入過早，會被包埋在乳膠粒內(nèi)部，成膜后難以使乳膠粒間形成致密結(jié)構(gòu)；若NHMA在聚合后期加入會增加水相中的NHM

4、A均聚物的量，從而使膠膜吸水率增大。只有當(dāng)NHMA在預(yù)乳液剩余1/3時加入，膠膜吸水率最低。通過控制NHMA加入體系的時間可以最優(yōu)化利用NHMA的交聯(lián)性能，降低膠膜吸水率。
　　 最后，探討了上述四種乳液膠膜在角鐵鐵板表面涂層的防腐蝕性。
　　 由于用VTES改性苯丙乳液時其用量較低，不能有效提高苯丙乳液的性能。研究中也使用八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)/γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)共同改性苯丙乳液。此外，由

5、于SB、V-SB、G-SB及N-SB四種乳液固含量只有30％，體系中含水較多，會影響乳液的干燥時間，該部分實驗把乳液理論固含量增加到40％，同時探討了D4催化劑DBSA的加入時間、自由基聚合引發(fā)劑過硫酸銨(APS)、D4、KH570及丙烯酸羥乙酯(HEA)的用量對聚合體系及膠膜性能的影響。得出有機(jī)硅改性苯丙乳液的較佳工藝條件。結(jié)果表明將催化劑DBSA提前加入底料中，APS、D4、KH570及HEA含量分別為單體總質(zhì)量的0.18wt％、8