红外干燥高玻璃化温度乳液的成膜研究.pdf

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1、第45卷第1期涂料工业Vo1．45No．12015年1月PAINT&COATINGSINDUSTRYJan．2015红外干燥高玻璃化温度乳液的成膜研究肖韦东，邱藤，黄竹君，王琨，王祥，李效玉(1．北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心(北京化工大学)，北京100029；2．北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029)摘要：采用具有核壳结构的丙烯酸酯自交联乳液，研究其在红外干燥下的成膜及性能，并利用Routh—Russel模型优化确定其成膜机理，优化了成膜条件。研究表明，通过红外干燥可以实现高玻璃化温度()乳液的快速成膜。聚

2、合物乳液和湿膜厚度能够改变Routh—Russel模型的参数A和，继而影响乳胶粒子的成膜性能。<58℃及日≤400Ixm时，乳胶粒子受毛细管力变形，形成连续透明的聚合物膜，其硬度相比于室温自然干燥的涂膜高出2—5倍，且耐水性显著增加。原子力显微镜(AFM)表征证实红外干燥确实能够促进乳胶粒子的融并变形。关键词：丙烯酸酯乳液；红外干燥；成膜；玻璃化温度中图分类号：TQ630．4文献标识码：A文章编号：0253—4312(2015)01—0021—06FilmFormationofEmulsionwithHighTgviaIRDryin

3、gProcessXiaoWeidong，QiuTeng，HuangZhujun，WangKun，WangXiang，LiXiaoyu’(1．BeijingEngineeringResearchCenterofSynthesesandApplicationzofWaterbornePolymers(BeijingUniversityofChemicalTechnology)，Beijing100029，China；2．CollegeofMaterialScienceandEngineering，BeijingUniversityofC

4、hemicalTechnology，Beng100029，China)Abstract：Thefilmformationofself—crosslinkingpolyacrylatecore—shellemulsionviaIRdryingprocesshasbeenstudied．Thefilm—formingmechanismhasbeenalsotheoreticallyex—ploredbyusingtheRouth—Russelmode1．ResultsshowthattheIRdryingprocessisaneffec

5、—tivewayconducivefortherapidfilmformationofemulsionwithhighglasstransitiontempera-ture(Tg)．Thevariationofandwetfilmthickness(H)ofemulsioncanaffecttheparame—tersAandPeinR—Rmodel，andfurtheraffectthefilm—formingperformanceofemulsionpar—ticles．Undertheconditionsofrg<58oCan

6、dH≤400m，afilmwithgoodtransparencyandhighhardnessisformedviacapillarydeformationofemulsionparticles．Comparedtothefilmformedunderroomtemperature，thefilmformedviaIRdryingprocessshowsbetterwaterre-sistanceandhigherhardness(i．e．，2—5times)，meanwhile，theIRdryingprocesscanprom

7、otethedeformationofemulsionparticlesascharacterizedbyatomicforcemicroscope(AFM)．KeyWords：polyacrylateemulsion；IRdrying；filmformation；glasstransitiontempera—ttLire通信联系人肖韦东等：红外干燥高玻璃化温度乳液的成膜研究以聚合物乳液为主要成膜物质的水性涂料由于表1合成聚丙烯酸酯乳液软硬单体比及其T其低VOC及节能环保的特点而受到了广泛的关注。对于聚合物乳液而言，高玻璃化转变温度

8、()会使其成膜后的硬度优异．但与此同时也会使其具有较高的最低成膜温度(MFFT)。为了提高水性涂料33．23O48．9的干燥效率和成膜质量，有几种强制干燥方法，主要3O．43553．7包括热空气干燥、微波干燥、紫外干燥以及近红外干燥等