高硅含量硅丙乳液合成及性能的研究

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1、学位论文数据集中图分类号TQ630．4学科分类号430．5020论文编号1001020120509密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名刘兴学号2009000509获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码0805课题来源自选研究方向硅丙乳液论文题目高硅含量硅丙乳液的合成及性能研究关键词硅丙乳液，高硅含量，单体渗透法，粒子形态，成膜性能论文答辩日期2012．05．24事论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师邱藤副研究员北京化工大学评阅人1李效玉教授北京化工

2、大学评阅人2王海侨教授北京化工大学评阅人3评阅人4评阅人5燃员会揣张复实教授清华大学答辩委员1党志敏教授北京化工大学答辩委员2曹兵教授北京化工大学答辩委员3魏杰教授北京化工大学答辩委员4石峰教授北京化工大学答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要高硅含量硅丙乳液的合成及性能研究有机硅改性的丙烯酸酯乳液，兼具丙烯

3、酸酯与有机硅的性能优点，与纯丙烯酸酯乳液相比具有更好的耐水性、耐沾污、耐热性以及更高的机械强度，因此在涂料领域有着广阔的应用前景。近几年，关于使用含有可聚合双键的有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究得到了越来越多的关注。使用有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液，最常用的是方法是半连续乳液聚合法，有机硅氧烷在乳液聚合后期加入，聚合物中有机硅氧烷的含量较低。本论文创新性的提出了单体渗透的方法，即使用含可聚合双键的有机硅氧烷和单体C混合单体对丙烯酸酯种子乳液先渗透溶胀，再进行聚合的方法，设计并合成了有机硅氧烷含量高达50％的硅丙乳液。本论文首先

4、以有机硅氧烷A(alkylsilane．A)为改性单体，系统的研究了聚合工艺、聚合反应温度、聚合体系pH值、乳化剂用量及投料方式、引发剂用量、alkylsilane．A含量对聚合稳定性、乳液及膜性能的影响。结果表明：使用alkylsilane．A改性后的丙烯酸酯乳液，吸水率降低、力学性能和耐热性得到增强。在上述研究的基础上，本论文进一步对含可聚合双键的有机硅氧烷结构对聚合稳定性的影响进行了研究，最终选择了聚合稳定性好，改性后乳液粒径小，粒径分布窄的有机硅氧烷B(alkylsilane．B)作为改性单体。同时为了提高alkyl

5、silane-B向种子乳液中渗透的效率，论文又引入强疏水性的单体C(monomerC)作为alkylsilane—B的共同渗透单体，最终制备出alkylsilane．B含量为50％的硅一苯丙乳液。在对乳液聚合物结构、乳胶粒子形貌及粒径分布表征的基础上，论文深入系统的研究了北京化工大学硕士学位论文alkylsilane．B含量对乳液和涂膜性能的影响。结果表明：采用alkylsilane．B作为改性单体、monomerC作为共渗单体，可以改善聚合稳定性，显著提高乳液中alkylsilane．B含量；制备的alkylsilane．

6、B含量为50％的乳液，其储存稳定性在5个月以上；乳液通过少量成膜助剂可以实现常温成膜；并且随着乳液中alkylsilane．B含量的提高，涂膜的吸水率下降，耐热性提高。关键词：硅丙乳液，高硅含量，单体渗透法，粒子形态，成膜性能ABSTRACTSYNTHESISANDPERFORM睑NCERESEARCHONALKYLSILANEMoDIFIEDPoLYACRYLATEEMULSIONWITHHIGHALKYLSILANECoNTENTABSTRACTSilicon—acrylateemulsionhasadvantagesb

7、othofpolyacrylateandsilicone．Comparedwiththepurepolyacrylateemulsion，thewaterresistance、dirtresistance、heatresistanceandmechanicalstrengthofsilicon-ylateemulsionwereimproved．Theret[；,，silicon．acrylateSlllCOnacrylatemprovedThereforesiliconate-●-emulsionhasawideappli

8、cationprospects．Inrecentyears，moreattentionwaspaidtopreparationofsilicon—acrylateemulsionwithalkylsilanehavingpolymerizabledoublebond．Themostcomm