有机硅改性丙烯酸酯微乳液的制备、表征及应用

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1、摘要有机硅改性丙烯酸脂微乳液的制备、表征及应用作者简介：肖维兵，男，1978年4月出生于四川省遂宁市，2004年9月师从于成都理工大学林金辉教授，于2007年6月毕业。摘要丙烯酸酯乳液具有一系列优异性能，在涂料、粘合剂、皮革加工和织物处理等方面得到广泛应用，但丙烯酸树脂主链结构和极性侧基严重影响了其性能的发挥：有机硅烷结构中si—Si键能远远大于丙烯酸酯中单体中C弋键能和C-O键能，具有良好的耐热性、耐紫外光老化性、疏水性和稳定性，而且表面张力小，水及其它污染物不易附着。论文将丙烯酸酯和有机硅烷这两类极性相差很大的单体进

2、行微乳液聚合改性，制各兼具两者优异性能的有机硅改性丙烯酸微乳液，并初步应用于金沙土遗址室内重塑土的加固试验。由于所合成的有机硅改性丙烯酸微乳液为水分散体系，使用后无VOC排放的问题，符合当前环境保护的要求，在理论和应用上都具有重要的意义。论文取得的主要研究成果如下：1．系统讨论了表面活性剂、助表面活性剂、有机硅(硅烷KH570)、反应温度等因素对有机硅改性丙烯酸酯微乳液溶油量的影响，优化了有机硅改性丙烯酸酯微乳液组分配比。研究结果表明，有机硅改性丙烯酸酯微乳液的较佳配比为：单体的质量分数为20％(以水溶液质量计)，苯乙烯

3、和丙烯酸丁酯单体质量比为7：3；OP-IO和SOS复合表面活性剂的质量分数为10％(以水溶液质量计)，OP一10：SOS质量比为1：1；助表面活性剂正戊醇与表面活性剂质量比为1：2，可以得到半透明、性能稳定的微乳液。2．采用正相微乳液法，以半连续法和全批量法微乳液聚合方式低温合成了半透明的有机硅改性丙烯酸酯微乳液。研究表明，采用过硫酸铵一亚硫酸氢钠氧化还原引发剂进行有机硅丙烯酸酯微乳液聚合，反应温度为700C时，反应80分钟单体转化率可达到90％以上。制备的有机硅改性丙烯酸酯微乳液具有耐酸碱、耐电解质、耐稀释、耐离心稳定

4、性等优良性能，但半连续法微乳液聚合方式制各的有机硅改性丙烯酸酯微乳液性能优于全批量聚合方式。3．研究表明，随着硅烷偶联剂KH570的含量从3％增加到12％，有机硅改性丙烯酸酯微乳液的电解质稳定性增加，胶膜的热稳定性提高，但胶膜的透光率和微乳液耐酸碱稳定性有所降低。热处理可进一步促进SiOR基团或SiOH的水解和缩合反应，提高微乳液涂膜的交联程度和交联密度，热稳定性提高。4．对室内重塑土加固试验表明，加固土的颜色变化较小，微乳液对重塑士成都理工大学硕士学位论文的渗透速度较快，lh内渗透深度可达2cm，微乳液能够填充土颗粒间

5、的孔隙，并起到支撑作用，加固土的抗压强度提高；此外加固土还具有较好的耐酸碱性。关键词：有机硅丙烯酸酯微乳液改性金沙土遗址Preparation，PerformancestudyandAppIicationoforganosiIicon‘。modifiedpoIyacryIateooatingABSTRACTAcrylic—latexhasbeenexcellentoverallpropertiesandwidelyusedincoatings，adhesives，leatherengineeringandfabricdi

6、sposal，etc．HowevertheStrBctRI'eSofthemainchainsandpolarsidegroupofthepolyacrylatesseriouslyaffecttheirperformance．OrganicsiliconhasmorestableSi—SibondthanC-CandC一0bondofpolyaerylates，andlOWersurfacetension,whichcontributetothegoodheat-resistance，andwater-resistan

7、ce．Soitisdifficurforthepollutants，suchaSwater,toabsorbontotheorganicsilicon．Thereforetocopolymerizethequitedifferentacrylatesandsiliconcallobtainthenewmaterialswhichcombinethecharacteristicsofbothofthem,anditissignificantnotonlyintheorybutalsoinapplications．Besid

8、es，themierocmulsion-bascdproductiswater-dispersingsystemandthereforemeetstherequirementofenvironmentalprotectionduetoitslittleVOCemission．Themainresultsofthepa