环氧—聚醋酸乙烯酯共聚物乳液的制备与研究

论文摘要

聚醋酸乙烯酯乳液已在涂料、粘合剂等方面获得了广泛应用,但因其胶膜在耐水性方面的不足,限制了其使用领域的拓展。环氧树脂具有优良的力学性能、耐水性能,但存在固化物质脆,韧性差等缺点。本文采用乳液聚合技术制备了环氧-聚醋酸乙烯酯共聚物,系统地研究了引发剂、乳化剂、合成工艺、单体组成、固化剂等因素对聚合物乳液的各项性能的影响。发现聚合物乳液的稳定性随环氧树脂用量的增加而降低,在一定范围内增加乳化剂用量,可改善聚合物乳液的稳定性;引发剂用量占单体用量的0.7%时有最佳的稳定效果。使用三乙烯四胺固化环氧-聚醋酸乙烯酯共聚物乳液,所得乳液聚合物的综合性能优于使用咪唑类固化剂的,且其用量为环氧树脂质量的15%时效果最佳。胶膜交联度研究结果表明:未固化胶膜交联度随环氧树脂用量增加呈现先增加后减小的趋势,用量40%时达最大值50.09%。增大乳化剂用量可明显提高交联度,交联度随引发剂用量增加而增大,达到0.7%后交联度变化趋于稳定。核-壳聚合工艺降低了聚合物交联度。固化胶膜交联度随环氧树脂用量的增大而迅速增大。对胶膜力学性能研究发现:未固化胶膜断裂强度随环氧树脂用量增加先增大后减小;用量50%时达最大值11.74MPa。在一定范围增加乳化剂用量,可提高断裂强度。断裂强度随引发剂用量增加而增大,达到0.7%时出现最大值。核-壳乳液聚合明显降低了胶膜断裂强度。固化后胶膜随环氧树脂用量增加,断裂强度增大。未固化胶膜吸水率,随环氧树脂用量增加迅速降低,乳化剂用量增加吸水率上升;引发剂用量增加吸水率减小;核-壳聚合工艺降低了聚合物耐水性,且壳单体越多吸水率越大。固化胶膜当环氧树脂增加到80%时吸水率已降低到15. 86 %。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 聚醋酸乙烯酯乳液的概况
• 1.1.1 聚醋酸乙烯酯乳液国内外发展现状
• 1.1.2 聚醋酸乙烯酯乳液的应用
• 1.1.3 聚醋酸乙烯酯乳液的特点
• 1.1.4 聚醋酸乙烯酯乳液的改性
• 1.2 环氧树脂的概况
• 1.2.1 环氧树脂物理性质
• 1.2.2 环氧树脂的反应活性
• 1.2.3 环氧树脂的应用
• 1.2.4 环氧树脂及其固化物的性能特点
• 1.2.5 环氧树脂的增韧改性
• 1.2.6 环氧树脂的水性化改性
• 1.3 课题主要的研究目的和内容及意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究意义
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验原理
• 2.1.1 环氧-聚醋酸乙烯酯的合成原理
• 2.1.2 环氧-聚醋酸乙烯酯共聚物乳液的固化机理
• 2.2 实验原材料
• 2.3 实验仪器及设备
• 2.4 聚合物乳液的合成
• 2.4.1 半连续乳液聚合
• 2.4.2 核－壳乳液聚合
• 2.5 分析测试
• 2.5.1 表观粘度的测定
• 2.5.2 聚合稳定性的测定
• 2.5.3 电解质稳定性的测定
• 2.5.4 机械稳定性的测定
• 2.5.5 胶膜的制备
• 2.5.6 拉伸性能的测定
• 2.5.7 交联度的测定
• 2.5.8 吸水率的测定
• 2.5.9 乳液储存稳定性的测定
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 影响聚合物乳液稳定性的因素
• 3.1.1 乳化剂的影响
• 3.1.2 引发剂用量的影响
• 3.1.3 环氧树脂用量的影响
• 3.1.4 聚合工艺的影响
• 3.2 影响聚合物乳液粘度的因素
• 3.2.1 环氧树脂用量的影响
• 3.2.2 乳化剂用量的影响
• 3.2.3 引发剂用量的影响
• 3.2.4 储存时间的影响
• 3.2.5 聚合工艺的影响
• 3.3 影响聚合物交联度的因素
• 3.3.1 乳液胶膜的固化动力学
• 3.3.2 乳化剂用量的影响
• 3.3.3 引发剂用量的影响
• 3.3.4 环氧树脂用量的影响
• 3.3.5 固化剂的影响
• 3.3.6 固化剂用量的影响
• 3.3.7 聚合工艺的影响
• 3.4 影响聚合物力学性能的因素
• 3.4.1 环氧树脂用量的影响
• 3.4.2 固化剂的影响
• 3.4.3 固化剂用量的影响
• 3.4.4 引发剂用量的影响
• 3.4.5 乳化剂用量的影响
• 3.4.6 聚合工艺的影响
• 3.5 影响聚合物吸水率的因素
• 3.5.1 环氧树脂用量的影响
• 3.5.2 固化剂的影响
• 3.5.3 固化剂用量的影响
• 3.5.4 引发剂用量的影响
• 3.5.5 乳化剂用量的影响
• 3.5.6 聚合工艺的影响
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要