有机硅和纳米二氧化硅改性丙烯酸酯乳液制备及性能的研究

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1、摘要随着科学技术的发展，越来越多的关于绿色环保的话题在人们日常生活中受到关注。因此绿色环保型涂料产品便引起了人们的普遍关注。水性涂料作为一种新型的环保型涂料，具有低或无VOC、绿色环保、对人体自身无毒害等优点。但是水性涂料在性能方面还是有着缺陷，例如，耐水性较差、冷脆热粘等。所以，对于水性涂料的基础和应用研究是不可或缺的。本文选取了前人未曾研究过的丙烯酸酯聚合体系进行实验研究，采用乳液聚合方法分别制备有机硅改性丙烯酸酯乳液和核壳结构纳米二氧化硅／聚丙烯酸酯粒子乳液，并对乳液及涂料性能进行研究。本文的研究内容主要有：(1)制备了有机(KH．570)硅改性(MMMBMMAA)丙烯酸酯乳液，

2、通过红外光谱分析(FTIR)、热重(TG)测试分别进行了化学结构和热稳性性能的分析，对乳液、涂料性能进行了检测；(2)制备了有机(KH．570)硅改性(MMA／BA／MAA／AN)丙烯酸酯乳液，并对乳液聚合的影响因素及乳液、胶膜性能进行TN试研究；采用红外光谱分析(FTIR)、热重(TG)进行了测试分析；对乳液、涂料性能进行了检测；(3)制备了有机硅(KH．570)改性(MMA／BMMAMAN)丙烯酸酯高固乳液并对其乳液聚合的影响因素及乳液、胶膜性能进行了研究，采用红外光谱分析(FTIR)、热重(TG)进行了测试分析，对北京化工大学硕士学位论文乳液、涂料性能进行了检测；(4)颜填料和不

3、同温度下涂膜的成膜时间对涂膜的耐磨性能的影响进行实验研究并对实验结果进行了分析；(5)使用乳液聚聚合法制备了核壳结构纳米二氧化硅／聚丙烯酸酯乳液的有机无机复合材料，并对改性纳米二氧化硅的用量对制备反应的影响进行了研究，并通过红外(FTIR)、电子显微镜(TEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重(TG)和水接触角对样品进行了表征测试；研究了纳米二氧化硅含量对聚合反应及乳液膜的影响；对乳液、涂料性能进行了检测。关键词：有机硅，纳米二氧化硅，丙烯酸酯，耐磨性，涂料ⅡTHESTUDYoFSILICoNANDNANo．SILICAMoDIFIEDPoLYETHYLENEACRYLATELATEX

4、ABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,moreandmoretopicsaboutgreeninitiativeattractpeople’Sattentionindailylifeandgreencoatingproducthasthuscausepeople’Sattention．Water-bornecoatings，asanewenvironmentalprotectioncoatingwithenvironmentalprotection，withlowornoVOC，non—toxictomailetc．Butwa

5、ter-bornecoatingshavesomedefectsinperformance，suchaspoorwaterresistance，lowtemperaturebrittlenessandhi曲temperaturestickyetc．Therefore，thebasicandappliedresearchofwater-bornecoatingsisindispensable．Inthispaper,thepolymersystemsoforganicsilicone／polyacrylateemulsionhasbeenstudied．Core—shellSiojpol

6、yacrylatelatexparticleshavebeenpreparedbytheemulsionpolymerization，whileemulsionandcoatingpropertieswerealsoresearched．Thetextualresearchcontentshaveprimarilybelowseveralparts：(1)Synthesisofsilicone(KH一570)／polyacrylate(MMA／BA／MAA)emulsionbytheemulsionpolymerization，TheemulsionstabilityandIII北京化

7、工大学硕士学位论文thecoatingproportionofdifferentemulsifierratiohasbestudied；thepropertiesoftheemulsionwerecharacterizedbyFourierTransformInfrared(FTIR)andThermogravimetricanalysis(TG)；theproportionofemulsionandcoatinghavebetested：(2