聚丙烯酸脂纳米sio2复合乳液的制备与应用分析

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1、SYNTHESISANDAPPLIEDRESEARCHOFPOLYACTYLATE／NANO．S102COMPOSITELATEXAThesis(orDissertation)SubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofE堕gi卫星曼!i望gByLi坚』坚望!iThesis(orDissertation)Supervisor：Professor．M———————a—————J——ianzhongAss

2、ociateProfessorBaoYanMarch，2011聚丙烯酸酯／纳米Si02复合乳液的制备与应用研究摘要聚丙烯酸酯是皮革涂饰材料中应用广泛的一类成膜物质。近年来，随着人们环保意识的提高，制备性能优异而且无毒、不燃、环境友好的新一代绿色环保涂饰剂越来越受到人们的青睐。本研究正是以环境友好为出发点，以提高丙烯酸树脂涂饰剂的性能为目标，利用无机纳米材料的纳米效应，采用反应性乳化剂代替常规乳化剂制备绿色、环保的聚丙烯酸酯／纳米Si02复合涂饰剂，用于皮革涂饰，提高涂层的耐水性、耐溶剂性，使产品性价比极大提高。在课题组前期研究的基础上，同步采用常规乳液聚合法和溶胶．凝胶

3、法，以壬基酚聚氧乙烯醚一2一磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS．1)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂，制备聚甲基丙烯酸甲酯／丙烯酸丁酯／甲基丙烯酸十二酯[P(MMA／BA／LMA)]／纳米Si02复合乳液。考察了不同聚合工艺、LMA用量、交联剂双丙酮丙烯酰胺(DAAM)用量对P(MMA／BA／LMA)／纳米Si02复合乳液性能的影响。采用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)和动态激光光散射(DLS)等检测手段对P(MMA／BA／LMA)／纳米Si02复合乳液的结构进行了表征。并将所制备的复合乳液应用于皮革涂饰中，考察其应用性能。P(MMA／BA／LMA)／纳米S

4、i02复合乳液的优化制备工艺为：采用预乳化半连续乳液聚合，LMA用量(以单体总质量计，下同)为3％，DAAM用量为O．25％。P(MMA／BA／LMA)／纳米Si02复合乳液的应用结果表明：与P(MMA／BA)／纳米Si02乳液成膜相比，P(MMA／BA／LMA)／纳米Si02复合乳液成膜的24h耐水性提高了5．7％，断裂伸长率、抗张强度分别提高了63．52％和120．9‰但是采用P(MMA／BA／LMA)／纳米Si02复合乳液涂饰后革样的透水汽性降低了6．79％，24h耐水性降低了28．60％。同步采用无皂乳液聚合法和溶胶．凝胶法，制备了聚甲基丙烯酸甲酯／丙烯酸丁酯[

5、P(MMA／BA)]／纳米Si02复合乳液。考察了反应性乳化剂种类及用量、功能性单体甲基丙烯酸羟丙磺酸钠(HPMAS)jJN／N．方式及用量、单体配比、正硅酸乙酉匕(TEOS)用量、硅烷偶联剂种类及用量对P(MMA／BA)／纳米Si02复合乳液性能的影响。采用差示扫描量热(DSC)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等检测手段对P(MMA／BA)／纳米Si02复合乳液的结构进行表征。并将所制备的复合乳液应用于皮革涂饰中，考察其应用性能。P(MMNBA)/纳米Si02复合乳液的优化制备条件为:采用乳化剂1-烯丙氧基-3-(4-圭基苯盼)-

6、2-丙醇聚氧乙烯隧硫酸钱(DNS-86)制备P(MMAlBA)/纳米Si02复合乳液且DNS-86用量为3%，HPMAS采用半连续滴加法加入、用量为1%，n(MMA):n(BA)=5:8，TEOS用量为1.5%，硅炕偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅炕(A-151)且用量为4%。应用结果表明:与采用常规乳化剂制备的P(MMA/BA)/纳米Si02复合乳液相比，采用反应性乳化剂DNS-86制备的P(MMA/BA)/纳米Si02复合乳液涂饰后革样的透气性提高了40.82%，透水汽性提高了3.07%，24h吸水率降低了7.88%，耐干擦达到4-5级，耐湿擦达到4级，100000次耐折

7、测试后，涂层完好无损。关键词:聚丙烯酸酶，纳米Si02，乳液聚合，皮革涂饰剂，反应性乳化剂IISYNTHESISANDAPPLIEDRESEARCHoFPOLYACTYLATE／NANO-S102CoMPOSITELATEXABSTRACTPolyacrylateisoneofthemostimportantfilm-foromingsubstancesandhasbeenwidelyusedin1eatherfinishing．Astheawarenessofenvironmentalfriendlyprotectionisincrea