有机硅丙烯酸酯共聚弹性乳液的研究

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1、万方数据化学建材2005年第21卷第1期9有机硅丙烯酸酯共聚弹性乳液的研究刘彦军，常英(大连轻工业学院化工系，辽宁大连116034)摘要：本文采用有机硅氧烷与丙烯酸酯单体制备有机硅改性丙烯酸酯共聚弹性乳液，研究了有机硅单体．丙烯酸酯复合乳液中引发剂、乳化剂、有机硅含量、丙烯酸酯的配比等多方面因素对乳液性能的影响。研究结果表明有机硅单体与丙烯酸酯能很好地聚合，且制备出的乳液可以作为高性能外墙涂料的基体树脂应用。关键词：有机硅氧烷；丙烯酸酯；共聚；弹性乳液中图分类号：Tu56+1．62文献标识码：B文章编号：1004—1672(2005)01—0

2、009—03PrepamtionofSiloxaneAcrylateCopolymericEl嬲ticEmllIsi雌，LiuY锄_junetal，DalianI舾tituteofLightInd吣tryAbstract：ElasticemulsionwaspreparedbymeaIlsofcopolymerizationofsilox觚e触dacrylatemonomers．Influencesofvariousfactorssuchasinitiator，emulsifier，contentofsiloxaneandratioofacr

3、ylateonperfbrmanceofemulsionwereinvestigated．TestingresultsshowedmatthesiloxanemonomeraIldacrylatecouldbeweUp01ymerizedandtheemulsionpreparedcouldbeusedasmatrixresinforhighperfo珊anceexteriorwallcoating．1【eyWords：organicsiloxane；acrylate；copolymerization；elasticemulsion1前言近年

4、来，弹性防水外墙涂料的研制、开发和应用受到了人们的极大关注。有机硅改性丙烯酸酯涂料(简称硅丙涂料)特别适应于建筑物的外墙装饰，这是因为硅丙涂料具有如下特点[1'z1：有机硅树脂具有优良的耐热性、耐候性、保光性和抗紫外光等性能，有机硅树脂表面能低，涂层不易积尘，具有抗污染性，缺点是不能常温自干。丙烯酸树脂也有较好的耐候性和保光性，且有常温白干的特点，但由于其本身的热塑性所限，线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联涂膜，因此耐高温性差，高温时易返黏，而低温时又缺乏弹性，涂膜发脆。用有机硅对丙烯酸进行改性，可以使其具有两者的优势。与普通的醋丙、

5、苯丙、纯丙涂料相比【3】，硅丙涂料具有超耐候性、高耐沾污性及良好的高低温性能。与含氟耐候性涂料相比，两者的耐候性差不多，但硅丙树脂在耐沾污性、附着性和价格方面占优势。本文采用有机硅氧烷与丙烯酸酯单体制备了有机硅改性丙烯酸酯共聚弹性乳液，并对影响乳液制备的诸多因素进行了研究。2实验部分2．1原料丙烯酸(AA)，化学纯；丙烯酸丁酯(BA)，化学纯；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，化学纯；八甲基环四硅氧烷(D。)，工业品；乙烯基环四硅氧烷(D：)，工业品；过硫酸铵，化学纯；十二烷基硫酸钠(SDs)，化学纯；壬基酚聚氧乙烯醚(NP一10)，工业品；氨水，化

6、学纯；去离子水。2．2实验方法2．2．1硅丙乳液的合成路线本文利用化学改性法，将带乙烯基的有机硅活性单体和丙烯酸酯类单体共聚，使有机硅以化学键的形式结合到丙烯酸树脂分子上，从结构、．组成上完成对丙烯酸树脂的改性，达到分子级改性的效果，以获得良好的相容性。2．2．1．1预乳化连续滴加法将乳化剂NP一100．75g、SDS1．5g溶于50IIlL去离子水中，加入MMA20．5g、BA22．5g、AAo．5g、D46．2g、D：o．335g，强力搅拌1h，得到稳定的预乳化液，将O．2g过硫酸铵配成水溶液。在250mL三口烧瓶中氮气保护下，将预乳化液

7、和过硫酸铵溶液各1／5(体积比)加入反应器中，搅拌升温至85℃，约O．5h后，体系显微蓝光，并且温度稍有上升，表明聚合开始。然后滴加剩余的预乳化液和过硫酸铵溶液，控制预乳化液在2～3h内滴万方数据10有机硅丙烯酸酯共聚弹性乳液的研究刘彦军完，并使过硫酸铵溶液略迟于预乳化液滴完。待预乳化液滴完后，将剩余的过硫酸铵溶液一次性全部加入反应器中，将温度升至95℃反应lh后，降温至40℃以下，用氨水调节pH值为7—8。2．2．1．2种子聚合法在溶解乳化剂NP．10O．75g、SDS1．5g的50mL去离子水溶液中，加入MMA20．5g、BA22．5g、

8、AAO．5g，强力搅拌lh，得到稳定的预乳化液。将0．29过硫酸铵配成水溶液。在250mL三口烧瓶中氮气保护下，取预乳化液和过硫酸铵溶液各1／5(体积比)加入反应器