毕业设计（论文）-丙烯酸酯乳液的合成和环氧树脂接枝改性研究

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1、五邑大学本科毕业论文第一章绪论1.1涂料的发展概况随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，各种涂料尤其是能满足特定行业领域需求的功能性涂料的需求量越来越大，其所含有机物对环境的污染越来越严重。涂料质量的好坏直接影响到汽车、建材、仪器仪表、电子产品、船舶、飞机等产品的档次和市场竞争力，世界范围内对环保的要求也越来越高，各国都在投巨资进行环保型涂料的研究开发。我国在涂料工业方面与国外有较大差距，以美国为例，美国涂料年产量约为670万吨，其中环保型涂料约占85%，传统的溶剂型涂料约占15%。我国目前涂料年产量约为200万吨，传统的溶剂型涂料约占60%

2、，环保型涂料约占40%，并且其中大多数为建筑涂料，功能性涂料所占比例极少，据预测到未来几年，美国涂料产值约为230亿美元，欧洲涂料市场约为200亿美元，中国涂料市场约为60亿美元随着我国国民经济的快速增长，涂料行业的增长将呈快速发展的趋势[1]。。1.2水性涂料的发展近年来，我国建筑装修材料在产品结构、技术水平、生产能力和推广应用等方面也取得了较大的进步，其中建筑涂料产量连年增长，总体技术水平已达到国际90年代初的先进水平，产业己形成一定的规模，我国的建筑涂料年产量有望达到150万吨，而且内墙装修大多采用水乳性的内墙涂料，基本满足了人们对健康和

3、环保的要求。但是，室内装修中其他材料如胶合板、胶粘剂、木器漆等，都不同程度含有对人体有害的挥发性有机化合物(VOC)，如胶合板和胶粘剂中大量的游离甲醛以及溶剂型木器漆中含量超过50%的苯类溶剂，这些有害物质在装修后的很长一段时间才能完全挥发，长期居住在这样环境中，对老人、少年儿童以及成年人的健康都有一定的伤害[2]。丙烯酸涂料是一类重要的涂料品种，其优良的成膜性、粘接性、耐光性、耐候性、耐腐蚀性等使其在涂料行业应用广泛，能够制造水性、粉末和光辐射固化等多个品种的涂料。随着人们对涂料产品的绿色化、高性能化、无污染化和节能化要求，传统的乳液涂料难以

4、满足人们日益增长的需求。因此，必须对传统的丙烯酸乳液进行改进，以适应涂料工业的发展要求。1.3水性丙烯酸酯的改性方法为了满足人们生活发展的需要，以往的丙烯酸树脂已经不能满足当今社会发展的需要目前在改性方面做了很多探索性研究的有有机硅改性，有机氟改性，环氧接枝改性，还有合成技术上的改进等。31五邑大学本科毕业论文1.3.1有机硅改性采用有机硅对丙烯酸酯聚合物进行该性，合成高性能的有机硅涂料。丙烯酸树脂尽管有较好的耐候性和保光性,而且可常温固化,但由于其热塑性所限,导致其耐热性较差高温易返粘、沾尘,而低温时又易发脆。有机硅树脂的分子结构接近于硅酸盐

5、的结构,是一种典型的有机-无机高分子;有机硅树脂中的Si-O的键能为452KJ/mol,键长为0.164nm,Si-O-Si键角为143°而且Si-O键间存在着dπpπ键[3]。这些特殊结构,决定了其具有良好的保光性、耐候性、耐水性、耐污性、耐化学介质和良好的柔韧性等特性。但其常温不能自干的缺点,大大限制了其在建筑外墙涂料中的使用。将有机硅引入丙烯酸的主链或侧链上,制备的有机硅丙烯酸乳液兼具有机和无机特性的理想涂层，例如有机硅改性溶剂型丙烯酸酯涂料，可以提高汽车面漆涂层的耐擦伤性，耐酸雨性。有机硅改性丙烯酸酯乳液能提高外墙涂料的耐久性和耐污染性

6、。1.3.2有机氟改性对丙烯酸酯乳液进性有机氟该性得到一些更好性能的材料，含氟材料一般为长链碳氟化合物，碳氟键的键能比较大，氟原子在碳骨架外层排列十分紧密，有效的防止了碳原子和碳链的暴露，故表现为卓越的化学稳定性，耐侯性，耐腐蚀性，抗氧化，已成为制备超耐候型涂料的主要材料之一，近几年来，国内外研究已开发了多种类型的含氟树脂乳液，它们主要通过由含氟不饱和单体和丙烯酸酯系列单体进行乳液共聚获得共聚物乳液。1.3.3环氧树脂接枝改性环氧树脂由于分子结构中含有环氧基、羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有优良的黏结性能、机械性能，收缩率低及易加工成型

7、等优点。但单纯的环氧树脂固化后，质地硬脆、抗冲击性能差，故对其进行改性。环氧树脂与丙烯酸反应得到环氧丙烯酸树脂（EA），它不但具有环氧树脂的分子结构，而且在环氧分子链两端引入不饱和键，大大改进了环氧树脂的性能，使涂料固化，成膜。提高产品的附着力和耐溶剂性等优点[4]。1.3.4合成技术改进采用纳米技术或者网络互穿技术。纳米技术和纳米材料的出现和应用，是对现代材料研究的一次改革。由于纳米材料自身所具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应等物体和化学特性，能够结合丙烯酸乳液涂料和硅丙乳液涂料的优异性能，改善其强度、附着力、光泽、光滑性和透明性。1.4

8、水性丙烯酸乳液的合成及研究丙烯酸酯乳液有许多独特的优点使其受到广泛的应用。31五邑大学本科毕业论文丙烯酸酯类单体主要是指丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙