有機硅改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能研究.pdf

1、有機硅改性的丙烯酸酯乳液，兼具丙烯酸酯與有機硅的性能優(yōu)點，與純丙烯酸酯乳液相比具有更好的耐水性、耐沾污性、耐熱性以及更高的機械強度，因此有著廣闊的應用前景。
　　 在合成有機硅改性丙烯酸酯乳液的過程中，由于有機硅組分如聚硅氧烷(PDMS)和聚丙烯酸酯之間相容性較差，在合成及成膜中極易發(fā)生相分離，尤其是在高有機硅含量的條件下，體系往往會發(fā)生漂油或凝聚，聚合物中有機硅氧烷的含量較低，同時大尺度的相分離導致涂膜透光率低。本論文以提高硅

2、-丙乳液中有機硅含量為目的，設計以一釜-兩步乳液聚合的方法，即使環(huán)有機硅氧烷單體與含可聚合雙鍵的有機硅氧烷偶聯(lián)單體先進行開環(huán)縮合聚合，再在引發(fā)劑的作用下與丙烯酸酯單體進行自由基共聚反應，結合對反應工藝條件的優(yōu)化和對偶聯(lián)體系的選擇，合成了有機硅含量高達40％的硅-丙乳液，并對其作為水性涂料的應用性能進行了初步研究。本論文主要研究內容如下:
　　 1.本論文首先以環(huán)有機硅氧烷D4為有機硅單體，系統(tǒng)研究了乳化劑種類及用量、引發(fā)劑用量及

3、水溶液的滴加時間、親水性單體的用量、聚合工藝及D4開環(huán)聚合反應時間對聚合穩(wěn)定性、乳液及涂膜性能的影響。在上述研究的基礎上，本論文進一步對含可聚合雙鍵的有機硅偶聯(lián)單體的結構及用量對一釜-兩步乳液聚合穩(wěn)定性的影響進行了研究，最終選擇了聚合穩(wěn)定性好，改性后有機硅單體轉化率高、乳液無漂油及相分離的乙烯基烷氧基硅烷ZH-571作為有機硅偶聯(lián)單體。
　　 2.應用透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉紅外變換(FTIR)、動態(tài)光散射儀(DLS)等

4、對上述合成的硅丙復合乳液的聚合物結構、乳膠粒子形貌及粒徑分布進行表征，研究了ZH-571的含量對乳液和涂膜性能的影響。結果表明:當ZH-571用量為4wt％時，制備的D4含量為40％的乳液，在400nm～800nm的波長范圍下，乳液涂膜的透光率可達91％，有效改善硅-丙乳液成膜過程中的相分離現(xiàn)象的發(fā)生;乳液儲存穩(wěn)定性在6個月以上;在常溫下即可成膜;并且隨著乳液中D4含量的提高，涂膜的接觸角提高。
　　 3.以制備的乳液分別制備了