高特性硅丙乳膏之合成及在建筑涂料之运用研究

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1、高特性硅丙乳膏之合成及在建筑涂料之运用研究第一章：绪论1.1涂料发展简述人类通过使用涂料来保护和装饰各种物品的历史源远流长。在法国和西班牙的山洞里考古发现，早在公元前1500年人们已经会使用涂料来作画和装饰。根据历史记载，我国在唐宋时期也已经广泛使用桐油和大漆来生产油漆用于家具，门窗的保护和装饰。随着现代科技的发展，涂装材料的种类也不断的在发展。从最初的天然材料包括各种动植物的油脂，虫胶和大漆等发展到现在的采用各类合成树脂包括各种醇酸，丙稀酸，般酸和氨基树脂等来生产涂料。现代的涂料品种可谓五花八门，品种繁多。各种天然材料虽然原料广泛，生产的工艺

2、也比较，但是配制成的涂料用途和性能却远远无法满足现代生活的需求。自从二十世纪五十年代起，随着人类在石化工业上的快速发展，各种化工中间体不断被开发出来为合成树脂提供了大量的原料。同时随着高分子科学研究不断的深入和发展，科学家们对高分子聚合物的合成、结构、性能和用途也有了更广泛和深入的了解和认识。此时涂料工业的发展?始进入了以各种石化工业的产品作为原料来合成各类树脂的阶段，并用这些树脂来生产各种油漆和涂料。然而现代社会的发展离不开对环境的保护，人们也越来越重视如何在生产活动中避免对环境的污染。各种涂料在生产中对环境的影响主要有废水，废渣和废溶剂的排

3、放。另外涂料中的重要组分-溶剂在生产和施工时的挥发对大气环境的影响更大。有机溶剂在大气中由于光化作用而生成臭氧。这种低层空间的臭氧会影响生物尚生长和人类的健康。所以，降低涂料的有机挥发物是为了环境保护而对涂料研究提出的课题之一⑴。目前降低涂料有机挥发物的途径主要有：1.以活性溶剂来替代有机挥发性溶剂的无溶剂涂料（主要用于工业漆和装饰漆，如无溶剂环氧地坪漆和紫外光固化涂料）；2.以粉末的形态经溶融后成膜的粉末涂料(主要用于各类管线，化工设备及白色家电的涂装)；3.提高涂料固体含量的高固体涂料（主要用于船舶及工业重防腐涂料方面）；4.以水代替有机溶

4、剂的水性涂料（主要用于汽车电泳漆和建筑涂料）。目前大部分建筑所使用的乳胶漆就是水性涂料的一个大类，由于它们所含有机挥发物含量很低，并随着技术的发展正在持续的降低之中，符合环境保护要求，所以它属于绿色涂料。而乳胶漆的主要组分-乳液也成为研究的重点。1.2乳液聚合乳液是水性乳胶漆中主要的成膜物。乳液聚合是将不溶于水的单体经乳化后在水性溶液中进行聚合反应的过程，它是现代化学技术中非常重要的合成方法之一。乳液聚合技术的理论研究最早可以追溯到20世纪初，到了二战期间，由于天然橡胶的供应紧缺，人工合成橡胶技术得到各国科学家的极大关注，为此与之相关的乳液聚合

5、技术也获得了快速发展。战后又经过几十年的研究，乳液聚合的理论不断完善发展，目前它在现代聚合物化工生产中的作用越来越重要，并且已经是合成树脂，粘合剂和合成橡胶等许多共聚物生产的重要合成方法之一。1.2.1乳液聚合的机理乳液聚合是一种由水，单体，表面活性剂，引发剂，生成的聚合物，保护胶体等一系列的混合物相互纠缠作用的非均相体系中的非均相聚合。1945年，Harkin提出了关于乳液聚合的定性理论。1948年，Smith和Eith-Eol)，远大于C-0键能(345KJ/mol)和C-C键能（351KJ/mol)，所以具有优良的耐热性，耐侯性，保光性和

6、抗紫外光等性能。不仅如此它还有良好的耐高低温性、高度的疏水性、抗沾污性和透气性。经过有机娃氧院改性后的乳液，兼具有两者共同的各种优点，不仅有丙稀酸酯聚合物良好的成膜性，而且涂膜的附着力和机械强度也有极大地提高，这是由于乳液在干燥过程中发生的水解和缩聚反应，使涂膜自身以及与底材之间形成立体网络-(-Si-0-Si-)-结构。同时因为有机娃树脂中的Si-0键能（450KJ/mol)远远大于C-0键能（345KJ/mol)和C-C键能（351KJf/rnol)，结构稳定牢固，这使得它的耐侯性，抗氧能力和耐热性得到增强；此外，聚桂氧焼分子的结构呈螺旋状

7、，且它的分子体积大，内聚能密度低，Si-0链上环绕的甲基向外排列并旋转，这种结构使它有较强的防尘性和憎水性。经过改性的聚合物不但具有良好的柔朝性和成膜性，而且有很好的耐侯，耐污染性[29]。第三章：硅丙乳胶漆的制备及漆膜性能表征.............51-633.1引言..........51-523.2有机硅改性丙烯酸酯乳胶..........52-533.3实验部分..........53-573.3.1有机硅改性丙烯酸酯乳胶漆的配方..........533.3.2有机硅改性丙烯酸酯乳胶漆的工艺..........53-553.3.3

8、性能测试方法..........55-573.4结果与讨论..........57-593.5有机硅改性丙烯酸酯乳胶漆的表征..........59-