有机硅改性丙烯酸酯(李峰2010114)

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1、上海焦耳蜡业有限公司有机硅改性丙烯酸酯李峰2010年1月14日[在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]42目录1、研究背景31.1国内外发展现状31.1.1苯丙乳液的发展31.1.2乳化剂的发展41.1.3有机硅改性丙烯酸酯的发展51.1.4其他丙烯酸酯产品的发展71.2丙烯酸酯乳液的应用92、文献综述102.1乳液聚合102.1.1乳液聚合原理102.1.2乳液聚合特点122.2方案设计122.2.1实验原料122.2.2反应机理182.2.3有机硅改性丙烯酸酯的原理182.2.4改性工

2、艺202.2.5存在的问题233、实验部分253.1实验原料及仪器253.2实验步骤263.3检测方法263.3.1化学稳定性263.3.2乳液固含量及单体转化率的测定263.3.3吸水率测试273.3.4旋转粘度的测定274、数据分析284.1单体配比284.2有机硅用量30424.3硅烷偶联剂的影响324.4反应温度344.5反应时间354.5种子用量375、参考文献3942有机硅改性丙烯酸酯1、研究背景涂料工业是严重的污染源之一，全世界每年因生产溶剂型涂料而排放到大气中的有机溶剂约100万吨。随着社会的发展和人类环保意识的加强，世界各国对挥发性有机化合物

3、（VOC）排放量的限制日趋严格，以聚合物乳液为主的水性涂料得到了充分的重视和发展。水性聚合体系以水为溶剂，价格便宜，可降低成本，而且不燃、不爆、无毒、无味、不污染环境，生产安全，对人体无伤害，可大大改善聚合车间、后处理车间以及其后应用过程中的劳动条件，因此以水代替溶剂来制造各种聚合物的乳液聚合法倍受青睐，将成为今后发展的方向。其中，以聚丙烯酸酯类乳液为基础的水性涂料是综合性能较好的一种。丙烯酸酯聚合物乳液（Acrylatelatex）是由丙烯酸酯类单体经乳液聚合而制成，具有优秀的成膜性，良好的附着力，良好的耐溶剂性、耐侯性[1]。但丙烯酸酯聚合物因分子链中含有

4、极性酯基，使其具有较好粘附力的同时耐水性较差，涂膜吸水后易发白。因此，必须对丙烯酸酯乳胶涂料进行改性。由于有机硅聚合物具有优良的耐老化、耐高温、耐溶剂和化学性能稳定等特点，将有机硅与丙烯酸酯乳液共聚，可以有效地提高高分子乳液防水、耐候等综合性能。1.1国内外发展现状1.1.1苯丙乳液的发展引入硬单体苯乙烯的丙烯酸酯类乳液体系，简称为苯丙乳液，它采用苯乙烯部分或全部取代甲基丙烯酸甲酯，是一种用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚物乳液。除具有丙烯酸酯系聚合物乳液的优点外，由于苯乙烯中的苯基疏水性较强、水汽透过率低，在共聚物中引入苯乙烯链段，使其涂膜的耐水性较丙烯酸酯共聚物

5、乳液有较大提高，同时耐碱性、硬度、抗污性和抗粉化性均得到提高。此外，苯乙烯的价格比甲基丙烯酸甲酯低，因而在价格上有相当大的优势，是一种很有发展前途的乳液。作为涂料成膜物用的苯丙乳液，国内外虽早己有研制和生产，但与苯丙乳液的实际应用要求相比，还存在一些问题，主要表现在乳胶膜耐水性差。近年来，硅丙乳液已成为国内乳液聚合研究热点之一，相继有二十多家研究单位和高等院校发表论文，并已有少量商品问世。从国内发表的硅丙乳液及硅丙乳液涂料的论文来看，总的讲尚处于研究初期，集中于实验室应用基础研究，主要着重聚合规律、表征聚合结构和进行乳液性能测试等。但在技术创新方面有待进一步提

6、高，在硅丙乳液涂料应用性能方面因此尚有不少工作要做。国外在硅丙乳液领域的研究相当活跃，十多年来已发表百余篇有关专利，42有机硅改性丙烯酸酯其中以日本、美国等国的大公司占主导。近年来，他们已把硅丙乳液商品打进中国市场。国外硅丙乳液研究起步较早，他们的经验值得借鉴，如采用性能优良的特种单体和新型乳化剂等手段，有效提高硅丙乳液的综合性能。朱兴华等[2]以苯乙烯和丙烯酸丁酯分别作为硬单体与软单体，用半连续乳液聚合工艺制备了纳米苯丙乳液，研究了乳化剂类型、配比、用量和乳液固体含量对乳液聚合及乳液涂膜性能的影响，特别是在不同条件下对制得的乳液粒径、黏度、凝聚率、贮存稳定性

7、、钙离子稳定性、涂膜外观、吸水率、光泽度等的影响；结果表明，当乳化剂为SLS/OP复合乳化体系、其物质的量的比为2:l、乳化剂用量为4%、乳液固体含量为40%时，可以得到纳米尺度的苯丙乳液，聚合反应稳定性和乳液性能良好。张洪涛等[3]还采用一步聚合法制备了苯乙烯（St）-丙烯酸丁酯（BA）的聚合物超浓乳液。乳化剂SDS浓度为0.1~0.5mol·L-1，SDS:HD质量比为4:1~1:2，考察了乳化剂的含量及复配、单体体积分数等因素对聚合速率及乳胶粒径的影响。结果表明，超浓乳液聚合较之本体聚合可得到较高的聚合速率和更大的分子量，且可更容易控制所制备的乳胶粒径。

8、刘杰凤、李春海等[4]采用预乳化工艺，