纳米光触媒有机氟硅改性丙烯酸酯复合建筑乳胶漆的制备与性能研究

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1、纳米（申请工学硕士学位论文）光触媒/有（申请工学硕士学位论文）机氟硅改性纳米光触媒/有机氟硅改性丙烯酸酯丙烯酸酯复合建筑乳胶漆的制备与性能研究复合建筑乳胶漆的制备培养单位：化学工程学院与性学科专业：化学工艺能研究研究生：佘铜佘指导老师：易英教授铜武汉理工大2014年05月学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目纳米光触媒/有机氟硅改性丙烯酸酯复合建筑乳胶漆的制备与性能研究英文Preparationandpropertiesofnanophotocatalyst/organicfluorinesilicone题目modifiedacrylate

2、latexcompositearchitecturalcoating研究生姓名佘铜姓名易英职称教授学位博士指导教师单位名称武汉理工大学化工学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称化学工艺论文提交日期2014年04月论文答辩日期2014年05月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年05月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过

3、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：万方数据摘要随

4、着现代化建筑装修的逐渐兴起和人民群众生活水平的不断提高，人们开始大量使用建筑装修材料来提升居室的美观与居住环境，对建筑装饰材料的性能要求也越来越高。然而建筑装饰材料在生产、施工与使用过程中一般会散发出大量的有机溶剂，其中大多数有机溶剂对人体自身都有一定毒性，并且对自然环境造成了严重污染。这就要求建筑涂料不仅具备良好的耐候性、耐沾污性、耐老化性、耐水性、低VOC，而且还具备去除室内空气污染物及抗菌等环保功能。因此研发具有高性能、环保型、多功能型的建筑涂料是当前涂料工业的研究热点。（1）首先采用预乳化-半连续种子乳液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯

5、(BA)为主要单体，甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟改性单体，在复合乳化剂的作用下合成了只在壳层富含氟的具有核壳结构的含氟丙烯酸酯共聚物乳液。实验结果表明，当主要单体m(MMA):m(BA)=1:1，核/壳单体质量比为3:2，复合乳化剂总用量为单体总质量的3%，引发剂的用量为单体总质量的0.6%，HFMA用量为单体总质量的10%时，所制备的含氟丙烯酸酯乳液的各项性能较优异，具有较高的性价比。通过对乳液及乳胶膜组成、结构和性能进行表征，表明含氟单体参与了聚合反应，且形成了氟原子富集于壳层的核壳结构型含氟丙烯酸酯乳液，随着含氟单体的加入，乳胶膜的防水防污性能

6、、耐热性以及力学性能都明显提高。在减少含氟单体用量，降低乳液成本的前提下，提高了其综合性能，能达到“低氟高效”的结果。（2）通过γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)与三甲基氯硅烷发生取代反应生成了新型有机硅单体γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷，通过红外光谱、核磁共振等手段对产物进行了结构表征，表明KH-570分子中的-OCH_3基团已经被-OSi(CH_3)_3基团所取代。然后再以新型有机硅单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为反应原料，采用种子乳液聚法合成了高硅含量硅丙复合共聚乳液，并对聚合物膜的性能进行

7、测试和表征。实验结果表明：新型有机硅用量为10%的硅丙复合共聚物乳液比纯丙烯酸酯在耐水性、耐热性及力学性能等方面均有显著提高。（3）通过以钠基蒙脱土作为载体，首先采用溶胶-凝胶法制备了蒙脱土/TiO_2光催化材料，然后在此基础上，再通过化学沉积法制备了蒙脱土/TiO_2/Cu_2OI万方数据三元复合材料，XRD分析表明TiO_2主要为锐钛相，并伴有少量的金红石相，Cu_2O的纯度非常高；SEM测试可以看出TiO_2覆盖在蒙脱土的表面与片层孔隙中，Cu_2O均匀分布在TiO_2与蒙脱土表面；紫外可见漫反射分析蒙脱土/TiO_2/Cu_2O复合光催化材料在300

8、~600nm之间有两个强的吸收段，既能吸收利用紫外光