外墙保温涂料用丙烯酸酯乳液的制备与应用研究

论文摘要

本实验对丙烯酸酯乳液进行粒子结构设计，合成的乳液在室温下的成膜物符合基本要求。并且进行了大量可聚合乳化剂下的乳液聚合实验，比较出最佳乳化体系，最后使用了丙烯酸酯乳液制作保温腻子并进行了初步研究，比较不同配方下的隔热效果。论文主要内容如下：1.采用半连续种子乳液聚合方法合成了丙烯酸丁酯为核，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯为壳的一种丙烯酸酯乳液。对乳液进行DSC和TEM测试，实验测试清晰显示胶粒是核壳结构，并且结构组成部分与设计的结构相符。研究了核壳比例、乳化剂种类与用量、种子乳液的稳定时间、交联剂用量和乳液的保温时间等因素对乳液性能的影响，优化了合成工艺。2.采用半连续乳液聚合法，通过乳化剂配比，包括传统乳化剂与可聚合乳化剂，以及可聚合乳化剂自身的配比，进行了大量的实验。在复合乳化剂配比下，以及可聚合乳化剂配比下，合成了稳定的丙烯酸酯乳液。传统乳化剂与可聚合乳化剂COPS-2复配合成的乳液，在化学稳定性上有较大的提高；可聚合乳化剂DNS-86与COPS-2配比下，合成的乳液，成膜物的耐水性有了显著的提高，而且化学稳定性非常好，不会出现凝胶现象，而且通过DSC以及TEM测试证明，可聚合乳化剂没有在乳胶粒子外，即水分散相中形成小“粒子”。3.选择自制的乳液作为基料，选择具有良好隔热效果的填料空心玻璃微珠和云母粉，制备了复合型保温隔热涂层材料，研究了复合涂层材料的热传导率以及断裂伸长率，综合评价了涂层材料的隔热保温和力学性能，发现加入空心玻璃微珠会明显降低涂层的导热系数，但同时会降低涂层的断裂伸长率，而加入适量的云母粉会降低涂层的导热系数，优化了保温隔热涂层材料的配方。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 丙烯酸酯乳液理论基础
• 1.2.1 乳液聚合简介
• 1.2.2 丙烯酸酯乳液的弹性机理
• 1.2.3 乳液成膜过程及原理
• 1.2.4 乳液聚合在涂料中的应用
• 1.3 核壳结构乳胶粒理论基础
• 1.3.1 核壳结构乳胶粒的生成机理
• 1.3.2 核壳乳液聚合方法
• 1.3.3 核壳聚合物粒子的表征
• 1.3.4 核壳乳液的性能
• 1.4 丙烯酸酯乳液研究进展
• 1.4.1 纯丙烯酸酯类乳液
• 1.4.2 丙烯酸酯乳液的改性
• 1.5 目前丙烯酸丙烯酸酯乳液研究中出现的问题
• 1.6 课题的目的与意义
• 1.7 课题的主要研究内容
• 第2章 核壳结构丙烯酸酯乳液的合成与研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 原材料的选择以及配方设计
• 2.1.3 乳液合成工艺的确定
• 2.1.4 核壳乳液的制备
• 2.1.5 乳液性能测试与表征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 核壳比例的确定及表征
• 2.2.2 粒径的影响因素
• 2.2.3 缓冲剂
• 2.2.4 丙烯酸单体对乳液性能的影响
• 2.3 本章小结
• 第3章 可聚合乳化剂对丙烯酸酯乳液性能的影响研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 可聚合乳化剂存在下的乳液制备
• 3.1.2 可聚合乳化剂的优缺点
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验主要原料与规格
• 3.2.2 可聚合乳化剂的选择与应用
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 可聚合乳化剂 COPS-2 与传统乳化剂复配结果研究
• 3.3.2 可聚合乳化剂复合配比对乳液性能的研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 复合型保温隔热涂料的制备
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原材料的选择
• 4.2.2 隔热保温涂层材料的制备
• 4.2.3 保温涂料材料的表征
• 4.2.4 保温隔热涂料的配方设计
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 玻璃微珠含量对红外反射的影响
• 4.3.2 涂层材料的热传导率
• 4.3.3 涂层材料的微观形貌
• 4.3.4 保温隔热涂料的配方
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读研究生学位期间发表的学术论文目录