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硅丙乳液的合成及性能研究

硅丙乳液的合成及性能研究

作者:師大云端圖書館 時間:2019-06-03 分類:碩士論文 喜歡:513
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【摘要】水性木器涂料主要是由聚合物乳液、顏填料、多種助劑制備而成,其中決定涂料性能的關鍵是聚合物乳液。而聚合物乳液主要由聚合物乳膠粒子(以下簡稱乳膠粒子)與水組成,因此制備高性能的水性聚合物乳液是實現水性木器涂料水性化的關鍵所在。聚丙烯酸酯和有機硅是兩類重要的高分子材料,各自具有不同的性能特點,本文在核殼型丙烯酸酯乳液的合成過程中,于殼層聚合階段引入了有機硅單體,合成的有機硅改性核殼型丙烯酸酯乳液同時兼具有機硅和丙烯酸酯聚合物的優點。本文采用預乳化半連續種子乳液聚合法。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)為丙烯酸酯類單體、甲基丙烯酸(MAA)、有機硅為功能單體、以過硫酸銨(APS)為引發劑合成了有機硅改性核殼型丙烯酸酯乳液。分別考察了乳化體系、乳化劑用量、引發劑用量、丙烯酸酯軟硬單體配比、核殼層玻璃化溫度、有機硅單體用量和引入方式在制備有機硅改性丙烯酸酯共聚物中對聚合過程穩定性及乳液漆膜性能的影響。確定出基本的聚合工藝和生產配方,并對所制備的有機硅改性丙烯酸酯乳液的組成、粒子形態、粒徑大小及分布等進行了表征。對所制備乳液漆膜的硬度、耐劃傷性、透光率、耐水性等性能進行了考察。通過對其透明性、接觸角、吸水率、及紅外光譜的測試,重點研究了有機硅單體用量對膜性能的影響。結果表明:以聚合溫度為80℃,攪拌速度為250~350rpm,乳液聚合反應時間為5小時為聚合反應條件,以三元復配體系為最佳乳化體系,乳化劑用量為2.5%,陰非配比為1:1,核殼兩階段乳化劑質量比為2:1,引發劑用量為0.5%,軟硬單體配比為40:60,核殼兩階段單體質量比為50:50,MAA的加入量3%,殼層聚合階段加入,有機硅單體用量3%,殼層聚合階段加入,乳液聚合體系的穩定性較高,所得乳液及漆膜的綜合性能較好,有機硅單體能夠顯著提高漆膜的耐水性、硬度及耐劃傷性,并能使乳膠膜的光澤提高。衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)技術對漆膜的正反兩面測試結果表明,有機硅單體向膜表面富集,所合成的硅丙水性木器漆乳液在成膜過程中生成了自分層結構,賦予涂膜優良的性能。
【作者】于曉茹;
【導師】劉國軍;
【作者基本信息】大連工業大學,材料物理與化學,2012,碩士
【關鍵詞】水性木器涂料;丙烯酸酯乳液;乳液聚合;有機硅;

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