聚丙烯酸酯硅溶胶复合乳液的制备及在水性涂料中的应用

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文聚丙烯酸酯／硅溶胶复合乳液的制备及在水性涂料中的应用摘要本文采用原位乳液聚合方法合成了高固含量的聚丙烯酸酯／硅溶胶有机无机复合乳液，研究了影响聚合体系及涂膜性能的各个影响因素，首次将反应型乳化剂(SAHS)引入本体系进行系统研究，通过DLS、DSC、IR、TEM等手段对复合粒子的微观结构、粒径及其分布等表征，并推断出该复合乳液的杂化机理，并且在水性涂料的应用上做了初步的探索。主要工作如下：1、确定以KPS为引发剂，研究了一系乳化剂及其互配对乳液稳定性的影响，发现反应型乳化剂SAILS与SLS配合使用可以得到稳定复合乳液。反应初期加入SAHS，当二者质量比为2-1

2、时且乳化剂总含量为O．5％，乳液的外观及综合性能最好，乳胶粒的平均粒径为50．1nm，分布系数为O．075。2、讨论了硅溶胶含量的影响。当硅溶胶含量为10％，乳液综合性能最佳。吸水率降低，涂膜硬度随硅溶胶含量增大而上升，涂膜抗冲击强度和柔韧性不受影响，附着力及光泽度最佳；耐沾污性大有改善。DSC测试表明硅溶胶没有影响聚合物的Tg，当软硬单体比是1：1时，复合乳液最低成膜温度小于3。C。3、硅烷偶联剂的影响。聚合后期添加2．5％(为Si02量的)的KH，570，乳液的Ca2+离子稳定性和黏度处于最佳点。4、通过TEM、IR测试表明复合粒子微观结构是Si02呈纳米级单分散在复合乳液中，部分复合粒

3、子是聚丙烯酸酯中包覆Si02的核壳结构，二者之间存在化学键作用，属于吸附层媒介机理。5、将制得乳液的应用于水性封闭底漆、水性木器漆、建筑外墙涂料、市售乳液改性剂，通过测试比较涂料及涂层性能，结果显示在这几I北京化工大学硕士研究生学位论文个水性涂料领域都有具备潜在研究价值，有待对乳液性能和涂料配方的进一步开发。关键词：聚丙烯酸酯，硅溶胶，有机无机复合材料，复合乳液，水性涂料北京化工大学硕士研究生擘位论文glossarebetterthanpurepolymerfilms’．SilicacontenthasnoinfluenceonpolymerTg，impactresistantandplia

4、bilityhavenoimpact．WhileemulsionminimumfilmingtemperatureislowerthanYCastheproportionofsoftandhardmonomersiS1：1．WhensilicacontentiS10％．allroundperformanceofemulsionisthebest．3．Ca”stabilityandviscosityofemulsionisthebestbyadding2．5％KH一570atthelaststageofthepolymerization．4．TEMtestingshowsthatmicrost

5、ructureofcompositeemulsioniscore-shellstructurewhichSi02isencapsulatedaroundbypolyacrylate．Thechemical弱砖existsbetweensilicaandpolyacvylatebyIR．Thehybridmechanismisconcludedtoadsorptivematerialmechanism．5．Appliedinundercoating，water-bornewoodenwarepaint，exteriorwallpaints，modifierforsalelatex，wegeta

6、conclusionthatthecompositeemulsionownspotentialresearchvalueinthosefields。KEYWORDS：polyacrylate,silicasol，organic—inorganichybridmaterials，compositeemulsion，water-bornepaints北京化工大学位论文原创性声明V88185S本人郑重声明：所呈交的学位论文。是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得雏成果。除文中已经注明引用的内容夕卜，本论文不禽任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，

7、均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：恕吐、锭日期：型-!!．!!关于论文使用授权的说硬学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段