乳胶涂料用多层核/壳型苯-丙空心成膜乳液的制备研究

论文摘要

本文首先以甲基丙烯酸甲酯（MMA）-甲基丙烯酸（MA）-甲基丙烯酸β-羟乙酯（HEMA）共聚物制备种子乳液,然后依次包覆MMA-MA共聚物和苯乙烯（St）-MMA-二乙烯基苯（DVB）共聚物,用碱（NaOH）处理,得到中空乳胶粒子;然后同样利用种子乳液聚合的方法以封闭空心乳胶粒为种子制备了具有多层核/壳结构的封闭空心成膜乳液。 通过研究得出以下结论: 1.乳化剂体系为十二烷基硫酸钠（SDS）和脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）复配乳化剂（配比为1:1,用量为3‰-5‰（占单体总量））时,所得乳液较稳定; 2.碱处理过程的最佳条件为:温度:95℃,pH值:12.5,时间:3h; 3.壳层聚苯乙烯的最佳交联单体（DVB）量为6‰-8‰（占苯乙烯总量）、核壳重量比为1:8时,所得乳胶粒的空径最大; 4.成膜单体采取半连续饥饿滴加工艺（滴加速度小于30ml/h,滴加时间超过2小时）时,所得成膜乳液的空径最大。 采用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、DSC、IR、CPS等测试手段对乳液的形态结构以及主要性能指标进行了表征。 利用所制备的空心成膜乳液配制了外墙涂料,并利用涂层耐刷洗性测定仪、漆膜附着力试验仪、导热系数测定仪等对所配制的外墙涂料的涂膜性能进行了测试。结果表明空心成膜乳液配制的外墙涂料的涂膜耐沾污性、遮盖力明显比普通苯-丙乳液配制的外墙涂料高,尤其是涂膜的导热系数比普通苯-丙乳液配制的涂膜降低了61.2%,而其它性能基本相近。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 乳胶漆-建筑涂料中的宠儿
• 1.1.1 乳胶漆的优良特性
• 1.1.2 发达国家乳胶漆的应用现状
• 1.1.3 国外建筑乳胶涂料的发展趋势
• 1.2 我国水性建筑乳胶涂料的发展
• 1.2.1 我国水性建筑乳胶涂料的历史
• 1.2.2 我国乳胶漆的应用现状
• 1.3 我国建筑乳胶涂料与发达国家的差距
• 1.3.1 人均占有量少
• 1.3.2 企业规模太小
• 1.3.3 品种上的差距
• 1.4 我国功能性建筑乳胶涂料的应用及发展
• 1.5 我国建筑保温乳胶涂料的发展
• 1.6 选题思路与技术难点
• 1.6.1 选题思路
• 1.6.2 主要技术难点
• 第二章 核／壳乳液聚合
• 2.1 乳液聚合的发展概况
• 2.2 乳液聚合的地位和特点
• 2.3 乳液聚合技术进展
• 2.4 核／壳复合乳液聚合
• 2.4.1 核-壳乳胶粒的生成机理
• 2.4.2 羧酸功能单体的选择
• 2.4.3 核壳乳胶粒的制备、结构及表征
• 2.4.3.1 核-壳乳胶粒的制备
• 2.4.3.2 核-壳乳胶粒的结构
• 2.4.3.3 核-壳乳胶粒的测试与表征
• 2.4.3.4 核壳乳胶粒结构形态及影响因素
• 2.4.4 核壳乳液聚合物的性能及其应用
• 2.4.5 核壳复合乳液聚合的研究展望
• 第三章 多层核／壳型苯乙烯-丙烯酸酯封闭空心成膜乳液的制备
• 3.1 空心乳胶颗粒制备技术简介
• 3.2 多层封闭空心成膜乳液的制备
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 仪器、设备
• 3.2.3 乳液的制备
• 3.2.4 乳液主要性能测试
• 3.2.4.1 转化率的测定
• 3.2.4.2 固含量的测定
• 3.2.4.3 乳液粘度的测定
• 3.2.4.4 乳液稳定性的测定
• 3.2.4.5 聚合物乳液的最低成膜温度
• 3.2.4.6 聚合物乳胶粒子的形态结构、大小及其分布的表征
• 3.2.4.7 聚合物乳液的Tg测试
• 3.2.4.8 表面羧基含量分布测试
• 3.2.4.9 聚合物交联百分数（Px）的测定
• 3.3 结果讨论与分析
• 3.3.1 乳化剂的选择及对浊点的影响
• 3.3.2 乳化剂用量对乳液稳定性的影响
• 3.3.3 复合乳化剂在种子和壳聚合的用量配比对乳液性能的影响
• 3.3.4 聚合物IR谱图
• 3.3.5 聚合物DSC分析结果
• 3.3.6 透射电子显微镜（TEM）及扫描电子显微镜（SEM）照片
• 3.3.7 聚合物乳液主要性能指标
• 3.4 本章小结
• 第四章 封闭空心结构形成的影响因素
• 4.1 羧化共聚核乳液（阶段1）
• 4.2 羧化乳胶粒上疏水性壳的形成（阶段2）
• 4.3 核中羧基基团的碱中和形成核／壳空心微粒（阶段3）
• 4.3.1 碱处理过程对空心结构的影响
• 4.3.1.1 碱处理过程的PH值对空心结构的影响
• 4.3.1.2 碱处理时间对乳胶粒中空结构的影响
• 4.3.1.3 碱处理温度对中空结构的影响
• 4.3.2 交联剂的选择
• 4.3.3 交联剂用量（占苯乙烯单体量）对空心结构的影响
• 4.3.4 壳的组成以及核／壳聚合物重量比对空心结构的影响
• 4.4 成膜乳液制备中各影响因素的探讨（阶段4）
• 4.4.1 成膜单体滴加速度对孔径以及乳液性能的影响
• 4.4.2 滴加方式对最终乳胶粒形态结构的影响
• 4.4.3 补加乳化剂量对最终乳胶粒形态结构的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 新型外墙乳胶涂料的制备
• 5.1 外墙乳胶涂料的发展趋势
• 5.2 新型外墙乳胶涂料的制备
• 5.2.1 原材料
• 5.2.2 仪器与设备
• 5.2.3 配制方法
• 5.3 性能测试
• 5.3.1 试样制备
• 5.3.2 测试方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 颜料及填料的选择与PVC
• 5.4.2 助剂的选用
• 5.4.3 涂料涂膜的性能
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录：