有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能研究

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1、万方数据第38卷第2期2008年2月涂料工业PAINT&COATINGSINDUSTRYV01．38No．2Feb．2008有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能研究张宝莲1，于双武2，魏冬青1，柯知勤1(1．天津城市建设学院材料工程系，天津300384；2．天津市永盛岩土有限公司，天津300381)摘要：以SDS、OP一10为乳化剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系进行有机硅改性丙烯酸酯乳液聚合研究，比较不同工艺条件对乳液聚合及其性能的影响。研究结果表明有机硅后加工艺得到的乳液性能优于有机硅先加工艺得到的乳液。采用

2、红外光谱表征硅丙共聚物的组成、结构，表明用不同工艺均能成功地在丙烯酸酯聚合物上引入有机硅。透射电镜表明得到的硅丙乳液为核壳结构。关键词：乳液聚合；有机硅改性；氧化还原体系；硅丙乳液；核壳结构中图分类号：TQ630．4文献标识码：A文章编号：0253—4312(2008)02—0001—05StudyonSynthesisandPerformanceofSiliconeModifiedAcrylateEmulsionZhangBaolianl，YuShuangwu2，WeiDongqin91，KeZhiqinl(1．Dep

3、artmentofMaterialsScienceandEngineering，TianfinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300384，China；2．TheProsperousForeverGeotechnicalEngineeringCorp．，Tianfin300381，China)Abstract：Thetitlesiliconemodifiedacrylateemulsionpolymerizationwasstudiedusinganionicsodiumdodec

4、ylsulfateandnonionicOP一10assurfactantsandpotassiumpersulfate／sodiumbisulfiteasredoxiniti．ationsystem．Theeffectofdifferentpreparationtechnologyonemulsionpolymerizationandpropertiesarestudied．Ithasshownthatthepropertyoftheemulsionwasmuchbetterwhensiliconewasaddedat

5、theend．TheIRshowedthatthesiliconewascopolymerizedwithacrylates．Thetransmissionelectronmicroscopeshowedthatthestructureofthesiliconeacrylatesemulsionwascore—shell．KeyWords：emulsionpolymerization；siliconemodification；redoxinitiationsystem；siliconemodifiedac—rylates

6、emulsion；core—shellstructure0引言丙烯酸树脂是一种粘结性强、成膜性好的高分子材料，原料来源丰富，成本相对较低，目前在涂料领域得到了广泛的应用‘1。3j，但其耐热性、耐寒性、耐溶剂性等不够理想，同时，树脂具有回黏性，漆膜存在耐沾污性能差等缺陷，这些都影响了它在外墙涂料和其他条件苛刻领域中的应用。41。在有机硅树脂中，由于Si一0键能(450kJ／m01)远大于C—c键能(345kJ／m01)和c一0键能(351kJ／m01)，从而具有高度的柔韧性、耐高温性、耐低温性、耐化学品性及耐紫外光和红外辐

7、射、耐氧化降解等性质，而且有机硅表面能低，涂层不易积尘，具有耐沾污性等优点。但是有机硅树脂存在着粘结性和成膜性较差等缺点，并且价格较昂贵。用有机硅材料对丙烯酸树脂进行改性，不仅可以消除丙烯酸树脂的一些缺陷，而且可进一步提高丙烯酸树脂的性能。将有机硅引入丙烯酸酯聚合物的主链或侧链上，制备的有机硅改性丙烯酸酯乳液兼具两者的优点，且成本大大降低，可用于建筑涂料、织物涂层、皮革涂饰等领域‘5圳1。聚合工艺是影响硅丙乳液聚合及其性能的关键因素⋯““。本实验在大量查阅文献的基础上，以K：s：0。／NaHSO，构成氧化还原引发体系，研

8、究不同聚合工艺条件对硅丙乳液聚合及其性能的影响。1实验部分1．1主要原料八甲基环四硅氧烷(D。)、四甲基乙烯基环四硅氧烷(D；1)：工业品；甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、乙烯基三乙氧基硅烷(A一151)、亚硫酸氢钠(SHS)、盐酸[基金项目]天津市高等学校科技发展基金资助项目(20041001)作者简