有机硅改性丙烯酸酯乳液的研究

论文摘要

纯丙乳液具有价格便宜、性能优异的优点而应用广泛,但是其涂膜耐水性、耐候性、钙离子稳定性等不尽人意,并且存在所谓的“热粘冷脆”的现象,而有机硅改性丙烯酸乳液涂料以其优良的耐水性和耐侯性已经成为当今各国研究的热点。本文用八甲基环四硅氧烷（D4）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和辛基苯酚聚氧乙烯醚（OP-10）为复合乳化剂,过硫酸钾（KPS）为引发剂以半连续种子乳液聚合法合成了硅丙乳液,为了避免引入其他电解质离子,以十二烷基苯磺酸（DBSA）代替其他无机酸作催化剂,提高乳液的稳定性。并讨论了各反应条件对乳液性能的影响。得出的结果表明,在pH为3的条件下制备的硅种子乳液性能比较好；确定了合成硅丙乳液时的理想反应条件为：在pH为9,反应温度80℃,乳化剂的用量占总单体质量的4%,KPS的浓度占丙烯酸酯单体质量0.4%左右,在该条件下,反应在得到较高的转化率同时凝胶率也比较低。设计了正交实验进一步考察了阴/非离子乳化剂比例、MMA和BA的比例、有机硅D4的含量和引发剂浓度对吸水率各实验指标的影响。文章最后以红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、激光粒度仪对产物进行了表征和分析。结果表明,有机硅氧烷与丙烯酸酯成功进行了共聚反应,乳胶粒子粒径小,粒径分布窄,乳液涂膜具备较合适的玻璃化温度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 乳液聚合简介
• 1.2 乳液聚合的机理
• 1.3 常用的几种乳液聚合方法简介
• 1.4 种子乳液聚合的常用工艺
• 1.5 聚有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液简介
• 2 硅乳液的合成研究
• 2.1 硅种子乳液合成机理
• 2.2 实验部分
• 2.3 硅乳液合成方法
• 2.4 实验结果与讨论
• 2.5 小结
• 3 硅丙乳液的合成
• 3.1 硅丙乳液合成机理
• 3.2 实验部分
• 3.3 影响硅丙乳液性能的各因素讨论
• 3.4 正交试验
• 3.5 性能表征及测试
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献