自交聯(lián)聚丙烯酸酯微乳液的制備及其機(jī)理研究.pdf

1、鋁箔用親水涂覆材料是一種新型功能材料，它不僅克服了換熱的鋁箔翅片僅采用光箔時帶來的表面易腐蝕、易形成水橋、產(chǎn)生白粉、異味并且解決了由此所導(dǎo)致?lián)Q熱效率變低等缺陷，促進(jìn)了空調(diào)向著節(jié)能環(huán)保和小型化方向發(fā)展。再者空調(diào)的小型化對空調(diào)翅片的親水性、耐腐蝕性等性能提出了更高的要求，諸多實(shí)驗證明在鋁箔表面涂覆親水涂料和耐腐蝕涂料是提高空調(diào)翅片的親水性和耐腐蝕性的有效辦法。丙烯酸樹脂具有優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)品性及高的硬度和光澤，但耐磨性、耐寒性和粘附性較

2、差，而且聚丙烯酸一般為線性分子，分子鏈上缺少交聯(lián)基，因此涂膜強(qiáng)度低，熱穩(wěn)定性差，高溫易返粘，低溫時彈性不好。交聯(lián)反應(yīng)使聚合物分子由線性結(jié)構(gòu)變成立體型結(jié)構(gòu)，分子間結(jié)合力大大增加;而未進(jìn)行成膜時該乳液體系可以在室溫下長期保存，即所謂的可室溫固化的自交聯(lián)乳液體系，進(jìn)一步提高涂膜的交聯(lián)密度使其性能達(dá)到溶劑型涂料同等水平及降低成本等方面。
　　 傳統(tǒng)的表面活性劑在作乳化劑時，由于它們能向聚合物涂膜的表面擴(kuò)散，對膜的特性有不良影響，乳化劑滯

3、留在乳液或涂膜中，對涂膜的性能造成危害，導(dǎo)致涂膜耐水等性能下降。本實(shí)驗采用可聚合乳化劑，可聚合乳化劑即此分子結(jié)構(gòu)中存在親水親油的乳化基團(tuán)并可參與聚合反應(yīng)的新型乳化劑。這種反應(yīng)性的官能團(tuán)與單體共聚而鍵合到乳膠粒子上，成為聚合物的一部分，避免了通過物理作用吸附于乳膠粒子表面的乳化劑在一些條件下從聚合物粒子上解吸或在乳膠膜中發(fā)生遷移的問題，因此可大大提高乳液的穩(wěn)定性并且可以改善乳膠膜的性能。隨著空調(diào)行業(yè)的發(fā)展，要求親水涂膜涂覆的更薄，而對性能

4、提出了更高的要求，尤其體現(xiàn)在持續(xù)親水性上。由于纖維的多羥基結(jié)構(gòu)因此引入水溶性纖維可以增強(qiáng)聚丙烯酸酯涂料的持續(xù)親水性。
　　 本課題利用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、苯乙烯(St)、丙烯酰胺等單體通過種子乳液聚合得到聚丙烯酸酯微乳液親水鋁箔涂覆材料。本文還探討了乳化劑用量、引發(fā)劑用量、軟硬單體比例等對乳液粒徑及粘度的影響;DAAM的量對乳液凝膠率、涂膜吸水率、耐腐蝕性、耐劃性能、熱分解性能、聚合物膜力學(xué)性能、乳液粒徑分布的影響，p

5、H值對乳液穩(wěn)定性的影響;水溶性纖維的濃度對乳液持續(xù)親水性、熱分解性能、耐腐蝕性的影響，并用IR、TEM、粒徑儀對共聚物進(jìn)行表征、原子力顯微鏡(AFM)和掃描電鏡(SEM)觀察了膜表面形態(tài)和表面粗糙度。
　　 測試結(jié)果表明:隨著乳化劑用量增加，乳液粘度不斷增大，粒徑逐漸減小;乳液粒徑隨引發(fā)劑的量的增大先增大后減小，乳液粘度隨引發(fā)劑的量的增大先減小后增大;隨著軟硬單體比例的增大，乳液粘度逐漸增大，而對粒徑的影響不明顯。隨著DAAM的

6、量的增加，聚丙烯酸酯乳液的凝膠率增大，乳液穩(wěn)定性變差;涂膜的耐水性、耐劃性、耐腐蝕性增強(qiáng)，而熱穩(wěn)定性減弱，當(dāng)pH=7.5～9時，聚丙烯酸酯微乳液具有良好的穩(wěn)定性，隨著DAAM用量的增大，乳液粒徑先減小后增大，粘度先增大后減小;聚丙烯酸酯膜的拉伸強(qiáng)度得到改善，斷裂伸長率減小。隨著酮肼的加入，聚丙烯酸酯膜表面的光滑度增大，粗糙度減小。涂膜的初始親水角小于5°;持續(xù)親水角小于30°;水濡性能良好，水膜完整不收縮;光澤均一，無霧光，符合要求。水