有機(jī)硅改性水性丙烯酸酯乳液的合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、水性丙烯酸酯涂料具有優(yōu)良的成膜性和粘結(jié)性能,但其耐水性、耐候性等不足限制了它的廣泛應(yīng)用,有機(jī)硅樹脂具有很多優(yōu)點(diǎn),它有很優(yōu)異的耐候性以及具有低表面張力,但由于有機(jī)硅樹脂成本高,而且固化溫度高,時(shí)間長,難以進(jìn)行大面積施工,溫度較高使附著力及成膜性能降低,直接用于涂料的成膜物受到限制。對丙烯酸酯進(jìn)行有機(jī)硅改性,能極大地提高它的使用性能。
　　 本文對乳液聚合的機(jī)理、丙烯酸酯乳液聚合的幾種新方法進(jìn)行了簡要的介紹,對國內(nèi)外的硅丙乳液的研究

2、也進(jìn)行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上確定了以不飽和有機(jī)硅單體改性丙烯酸乳液的技術(shù)路線。
　　 本文合成的硅丙樹脂采用的方法是半連續(xù)法。通過固含量、粘度、吸水率、穩(wěn)定性、單體轉(zhuǎn)化率及乳膠粒粒徑等基本性能的測試,研究了乳化劑用量及配比、引發(fā)劑的選擇及用量、反應(yīng)溫度、KH-570用量等因素對聚合反應(yīng)的影響。通過一系列的實(shí)驗(yàn),詳細(xì)探討了各個(gè)因素對產(chǎn)物的物理性能的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)對配方進(jìn)行了優(yōu)化,制備了一系列有機(jī)硅改性丙烯酸酯復(fù)合乳液。利用紅外光譜

3、、熱失重分析、透射電鏡及接觸角測量等手段對聚合產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,對聚合物的物理化學(xué)性能進(jìn)行了測定。結(jié)果表明:乳液粒徑隨著引發(fā)劑和乳化劑用量的增加而減小,隨著溫度的升高,聚合反應(yīng)速率越來越大,當(dāng)聚合溫度為75℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行150min轉(zhuǎn)化率達(dá)到89%,溫度繼續(xù)升高,轉(zhuǎn)化率變化不大。因此75℃為最佳反應(yīng)溫度。粒徑在120nm左右的乳液,粒徑分布均勻,具有較好的穩(wěn)定性;丙烯酸酯涂膜在412℃達(dá)到最大分解速度;紅外光譜顯示出丙烯酸類單體

4、參與了聚合反應(yīng)。采用正交實(shí)驗(yàn)對硅丙乳液合成的配方進(jìn)行了研究,確定了各個(gè)物料最佳的最佳用量及最佳反應(yīng)條件。合成的乳液粒徑分布交均勻。具有較好的熱穩(wěn)定性。當(dāng)硅含量不超過5%時(shí),乳液比較穩(wěn)定。隨著硅含量的增加,接觸角增大很緩慢,但隨著硅含量繼續(xù)增大,接觸角趨于平緩,即使增加硅含量,表面硅含量基本不會增加。正交實(shí)驗(yàn)表明:最佳配方為KH-570質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.55%,聚合溫度75℃,乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。TG曲線顯示硅改性的丙