PVAc-OMMT-KH570復(fù)合乳液的制備及性能研究.pdf

1、聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液是一種綠色環(huán)保型膠粘劑，由于其粘結(jié)強(qiáng)度高、生產(chǎn)簡(jiǎn)單、使用方便而且成本較低、無(wú)毒、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等一系列優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多領(lǐng)域?qū)鄞姿嵋蚁ヮ?lèi)材料提出了更高的性能要求。而傳統(tǒng)的聚醋酸乙烯酯乳膠膜耐水性、耐候性差，并且在濕熱條件下粘結(jié)強(qiáng)度顯著降低的缺點(diǎn)極大地限制了它的應(yīng)用。膨潤(rùn)土是一種層狀硅酸鹽，具有突出的力學(xué)性能、二維尺寸穩(wěn)定性和一定的阻隔性能；硅烷偶聯(lián)劑可以同時(shí)連接有機(jī)材料和

2、無(wú)機(jī)材料，起到“分子橋”的作用，形成有機(jī)相-有機(jī)硅烷-無(wú)機(jī)相結(jié)合層，從而改善材料的各種性能。本課題結(jié)合了膨潤(rùn)土和硅烷偶聯(lián)劑兩者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，針對(duì)PVAc耐水性和耐熱性較差的缺點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行改性，相對(duì)于單一物質(zhì)的改性具有更明顯的效果，而且乳膠膜的力學(xué)性能也可以得到明顯改善。
　　本文選用丙烯酸改性的有機(jī)膨潤(rùn)土OMMT和硅烷偶聯(lián)劑KH570，通過(guò)半連續(xù)乳液聚合成功制備了PVAc/OMMT/KH570復(fù)合乳液。并通過(guò)XRD、FTIR

3、和TEM對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，檢測(cè)了乳液的穩(wěn)定性及乳膠膜的耐水、耐熱和拉伸性能。結(jié)果表明：在KH570的作用下，有機(jī)膨潤(rùn)土在體系中分散更均勻且大部分呈剝離狀態(tài)；復(fù)合乳膠膜的起始分解溫度從241.0℃提高到298.5℃，拉伸強(qiáng)度由7.6±0.3MPa增大到11.4±0.3MPa，耐水性也得到明顯改善。
　　考察了不同OMMT、KH570用量對(duì)乳液性能的影響。綜合復(fù)合乳液的各種性能比較，當(dāng) OMMT、KH570用量各自占單體用量的3％時(shí)，

4、乳液的綜合性能較好，改性效果明顯。
　　為了考察 KH570單體與 KH570聚合物對(duì)體系的影響，本文通過(guò)水解法合成了KH570聚合物，通過(guò)半連續(xù)法乳液聚合制備了PVAc/OMMT/KH570聚合物復(fù)合乳液，并研究了KH570聚合物對(duì)復(fù)合乳液性能的影響。結(jié)果表明改性后的復(fù)合乳液有良好的穩(wěn)定性，乳膠膜的熱穩(wěn)定性、拉伸性能和耐水性得到明顯提高：起始分解溫度由241.0 ℃提高到258.9℃，最大分解溫度Tmax從336.4℃提高到35

5、1.3 ℃，吸水率和水溶物含量明顯降低，拉伸強(qiáng)度由7.6±0.3MPa增強(qiáng)為24.5±0.3MPa，提高了220%，但韌性卻有所降低了。
　　本文成功完成了PVAc/OMMT復(fù)合乳液中試試驗(yàn)(0.5 t裝置)，獲得性能穩(wěn)定的復(fù)合乳液，為制備工藝從實(shí)驗(yàn)到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化提供了重要參考。并且進(jìn)行了所得乳液在涂料和水泥砂漿中的應(yīng)用研究。以中試產(chǎn)品為基料制備的 PVAc涂料達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。制備了PVAc乳液改性砂漿，并探討了聚合物乳液不同用量對(duì)砂