核殼結(jié)構(gòu)叔碳酸酯—丙烯酸酯乳液的合成與研究.pdf

1、隨著全世界人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，各國(guó)的環(huán)保法規(guī)日趨完善，目前涂料行業(yè)正在開(kāi)發(fā)與研究各種環(huán)保型涂料，低VOC的水性涂料是目前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本課題研究了核殼結(jié)構(gòu)叔丙乳液的合成、交聯(lián)改性及其涂膜性能，旨在得到玻璃化溫度較低且涂膜又有較高硬度的乳液。 本論文利用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、叔碳酸乙烯酯（VV-10），甲基丙烯酸（MAA）等單體制備了均相及核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯乳液。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了預(yù)乳化種子半連續(xù)法的聚

2、合工藝，系統(tǒng)研究了單體的種類及配比、乳化劑的用量及配比、引發(fā)劑的用量、反應(yīng)溫度等因素對(duì)乳液及其涂膜性能的影響。通過(guò)紅外光譜（FTIR）、可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱、差示掃描量熱計(jì)（DSC）、透射電鏡（TEM）等對(duì)乳膠粒子進(jìn)行表征，結(jié)果表明：叔丙乳膠粒子呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。核乳膠粒子平均粒徑在65nm左右，核殼乳膠粒子粒徑在100nm左右，且粒徑分布較窄。 引入硅烷偶聯(lián)劑對(duì)核殼結(jié)構(gòu)叔丙乳液進(jìn)行交聯(lián)改性，在原有工

3、藝條件不變的基礎(chǔ)上，考察硅烷偶聯(lián)劑的種類、用量及其添加方式對(duì)乳液及其涂膜性能的影響，發(fā)現(xiàn)在殼階段聚合反應(yīng)后期，將占單體量5％的有機(jī)硅單體與剩余的1/4殼單體預(yù)乳液混合后滴加，可以提高乳液的聚合穩(wěn)定性，提高乳膠膜的耐水性、耐候性及對(duì)底材的附著力。 利用種子半連續(xù)乳液聚合法，通過(guò)雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）與MMA、BA、VV-10和MAA等單體共聚，合成了帶有酮羰基反應(yīng)性基團(tuán)的自交聯(lián)核殼結(jié)構(gòu)乳液，并在核層引入交聯(lián)劑1，6-己二醇二丙

4、烯酸酯（HDDA）或季戊四醇三丙烯酸酯（SR444）為制備半互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物乳液（semi-LIPN）。通過(guò)測(cè)量乳液的成膜性能、涂膜的吸水率、硬度等性能來(lái)確定DAAM交聯(lián)單體的用量，發(fā)現(xiàn)當(dāng)其用量為4．5％時(shí)，乳液具有較好的耐水性，硬度達(dá)到2H。當(dāng)核中引入1％的HDDA時(shí)，核聚合物網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度較大，涂膜的附著力下降。 將有機(jī)氟單體與殼單體混合后預(yù)乳化滴加，合成了含氟核殼結(jié)構(gòu)叔丙乳液，考察不同氟單體含量對(duì)涂膜性能的影響，并優(yōu)化聚合物