PVAc-OMMT-KH570復合乳液的制備及性能研究.pdf

1、聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液是一種綠色環(huán)保型膠粘劑，由于其粘結強度高、生產簡單、使用方便而且成本較低、無毒、對環(huán)境無污染等一系列優(yōu)點，得到廣泛應用。隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學技術的發(fā)展，許多領域對聚醋酸乙烯酯類材料提出了更高的性能要求。而傳統(tǒng)的聚醋酸乙烯酯乳膠膜耐水性、耐候性差，并且在濕熱條件下粘結強度顯著降低的缺點極大地限制了它的應用。膨潤土是一種層狀硅酸鹽，具有突出的力學性能、二維尺寸穩(wěn)定性和一定的阻隔性能；硅烷偶聯(lián)劑可以同時連接有機材料和

2、無機材料，起到“分子橋”的作用，形成有機相-有機硅烷-無機相結合層，從而改善材料的各種性能。本課題結合了膨潤土和硅烷偶聯(lián)劑兩者的結構特點和性能優(yōu)勢，針對PVAc耐水性和耐熱性較差的缺點對其進行改性，相對于單一物質的改性具有更明顯的效果，而且乳膠膜的力學性能也可以得到明顯改善。
　　本文選用丙烯酸改性的有機膨潤土OMMT和硅烷偶聯(lián)劑KH570，通過半連續(xù)乳液聚合成功制備了PVAc/OMMT/KH570復合乳液。并通過XRD、FTIR

3、和TEM對其結構進行表征，檢測了乳液的穩(wěn)定性及乳膠膜的耐水、耐熱和拉伸性能。結果表明：在KH570的作用下，有機膨潤土在體系中分散更均勻且大部分呈剝離狀態(tài)；復合乳膠膜的起始分解溫度從241.0℃提高到298.5℃，拉伸強度由7.6±0.3MPa增大到11.4±0.3MPa，耐水性也得到明顯改善。
　　考察了不同OMMT、KH570用量對乳液性能的影響。綜合復合乳液的各種性能比較，當 OMMT、KH570用量各自占單體用量的3％時，

4、乳液的綜合性能較好，改性效果明顯。
　　為了考察 KH570單體與 KH570聚合物對體系的影響，本文通過水解法合成了KH570聚合物，通過半連續(xù)法乳液聚合制備了PVAc/OMMT/KH570聚合物復合乳液，并研究了KH570聚合物對復合乳液性能的影響。結果表明改性后的復合乳液有良好的穩(wěn)定性，乳膠膜的熱穩(wěn)定性、拉伸性能和耐水性得到明顯提高：起始分解溫度由241.0 ℃提高到258.9℃，最大分解溫度Tmax從336.4℃提高到35

5、1.3 ℃，吸水率和水溶物含量明顯降低，拉伸強度由7.6±0.3MPa增強為24.5±0.3MPa，提高了220%，但韌性卻有所降低了。
　　本文成功完成了PVAc/OMMT復合乳液中試試驗(0.5 t裝置)，獲得性能穩(wěn)定的復合乳液，為制備工藝從實驗到產業(yè)化轉化提供了重要參考。并且進行了所得乳液在涂料和水泥砂漿中的應用研究。以中試產品為基料制備的 PVAc涂料達到使用標準。制備了PVAc乳液改性砂漿，并探討了聚合物乳液不同用量對砂