有机硅改性丙烯酸乳液的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要本论文采用种子乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液。丙烯酸酯乳液软／硬单体配比为1；2；采用可聚合反应型乳化剂V和非离子型乳化剂0P-10作为复合乳化体系，用量比为l：1时乳液综合性能最好，单体转化率达到90％以上．讨论了合成工艺对乳液性能的影响。引发剂为O．2％时单体转化率高，反应速度也较合理；聚合温度为85℃对反应最为有利。在合成纯丙乳液的基础上，用有机硅对丙烯酸酯乳液进行了改性。改性后的乳液呈蓝光乳白色；硬度为摆杆硬度0．6；粒径0．09llm；机械、冻溶稳定性良好；耐水性明显提

2、高，乳液稳定性良好；在室内装修、工业防护和织物皮革表面处理等领域具有广泛应用价值。同时，讨论了乳液合成过程有机硅可能存在的反应及控制反应朝预期方向进行的有效手段；采用红外表征了有机硅参与了聚合反应；采用DSC表征了改性乳液的Tg略微降低，在33．7℃左右；采用透射电镜表征了乳液的颗粒形貌，结果表明乳液颗粒大小均匀，为球粒状。对丙烯酸酯聚合反应机理进行了量子化学研究。量子化学计算结果表明，MMA和BA生成二聚体的标准反应焓为．82．12580kJ／mol；标准吉布斯自由能为-6．93987kJ／mol；墒增

3、为．42．621Cal／M01．K。由于体系的AH<0、AS<0、△G<0，因此，如果没有外力的作用，MMA、BA不能自发的生成二聚体。在引发剂APS的引发下，丙烯酸酯分子c=C键上的碳原子由于受到引发剂的攻击外层电子发生跃迁，分子轨道(M0)证实了其成键轨道转变为了高能级的反键轨道，形成活性单体从而引发反应。通过内禀坐标法(瓜C)对丙烯酸酯聚合过程的计算表明，在链引发反应和链增长反应中，反应物都需要先克服活化能到达能量较高的过渡态，然后形成能量较低的产物。链引发反应过程的活化能较低，从过渡态到产物的活化

4、能量为24．71kJ／mol，从过渡态到产物放热约为36．96kJ／mol，反应易于进行；链增长反应过程从过渡态到反应物活化能约为35．43kJ／mol，从过渡态到产物的放热为47．35kJ／tool。链引发反应和链增长反应均为放热反应。关键词：丙烯酸乳液硅氧烷过渡态内禀坐标法武汉理工大学硕士学位论文AbstractAcrylatecopolymerlatexweresynthesizedbyseedingemulsionpolymerization．Theratioofsoftmonomers／hard

5、monomersofacrylatecopolymeris1：2．emulsifierVandOP··10asmulti··emulsifierandwhenthequalityratiois1：1thelatexhasbestintegratedperformance，conversionofacrylatemonomersreach90％．Discussedtheeffectofsynthesizedprocesstotheperformanceoflatex．Themonome硌havellighc

6、onversionwhenthecontentofinitiatoris0．2％andspeedofthereactioniswellsituated．Thebesttemperatureofthereactionis85℃．Onthebasisofsynthesizingacrylatecopolymerlatex，siloxanewasusedtosynthesizetheSiloxane-modifiedacrylatecopolymerlatex．ThemodifiedlatexWastransp

7、arentortranslucentandbrightbluish．Theparticlesizedistributionofthelatexwasrelativelynan'owandthediameterofmodifiedemulsionparticleswascontrolledatabout90nm．Withgoodmechanicalperformance，outstandingwithstandingtochemical，goodfreeze—thawstabilityandexcellen

8、twater-resistance，theSiloxane-modifiedacrylatecopolymerlatexhadabroadforegroundtoapplyinmanyfieldssuchasinnerdecoration,protectingcoatinginindustryandfinishingcoatingsofleatherandfabric．Inthemeanwhile，thepossiblerea