丙烯酸系核殼乳液的合成及其在耐沾污外墻涂料中的應(yīng)用.pdf

1、外墻涂料色彩豐富，飾面靈活多樣，能表達豐富的設(shè)計風格；施工簡便，維護更新容易；自重輕，安全可靠，正在成為我國建筑外墻飾面材料的主導。我國正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)高峰期，高品質(zhì)外墻涂料有廣闊的需求空間和發(fā)展?jié)摿Α?水性乳膠涂料取代傳統(tǒng)溶劑性涂料是建筑涂料的重要發(fā)展趨勢，但抗污染能力不足大大制約了外墻乳膠涂料在我國的推廣應(yīng)用。乳膠涂料耐污染能力很大程度上取決于乳液的抗沾污能力。本課題基于“乳膠粒子設(shè)計”思想，在不改變?nèi)橐簡误w組成的前提下控制

2、乳液粒子結(jié)構(gòu)，使核層和殼層具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，軟相能夠使乳液具有較低的MFT，既使涂料室溫成膜性能較好，硬相則賦予涂膜較高的硬度，從而改善丙烯酸系外墻乳膠涂料的抗沾污能力。 論文主要研究丙烯酸酯核殼乳液的配方設(shè)計及合成工藝，利用TEM對乳膠粒子形貌進行表征，采用馬爾文激光粒度分布儀對乳液粒徑及粒徑分布進行測定；系統(tǒng)研究乳化劑類型、乳化劑復合、乳化劑摻量以及核殼兩階段乳化劑用量比對核殼乳液性能及涂料綜合性能的影響；通過改變核

3、殼單體比例，分別研究殼層厚度對內(nèi)硬外軟型乳液和內(nèi)軟外硬型乳液成膜性和膠膜硬度的影響；殼層聚合時，引入適量功能單體改變殼層極性，研究殼層極性對乳液性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，采用自制乳液配制外墻乳膠涂料，重點研究各因素對外墻涂料耐沾污性的影響規(guī)律。 通過試驗，確定了核殼乳液合成配方和工藝路線，優(yōu)化了工藝參數(shù)如加料方式、反應(yīng)溫度、控溫制度、攪拌速率、pH值調(diào)節(jié)等，合成出具有正常核殼結(jié)構(gòu)的乳液。 TEM乳膠粒子形貌測試表明，乳膠粒子具

4、有典型的核殼結(jié)構(gòu)，馬爾文激光粒度分析測試表明乳膠粒子粒徑集中在100nm左右。 研究表明，乳化劑對乳液及涂料綜合性能影響顯著。采用陰離子乳化劑SDS與非離子型乳化劑復合使用，乳液穩(wěn)定性好；隨著乳化劑用量的增加，乳膠粒子粒徑減小，但乳膠膜的吸水率顯著升高，乳化劑的適宜用量為單體總量的3％～4％。乳液聚合兩階段乳化劑用量比為2:1，乳液聚合穩(wěn)定性及乳液綜合性能較好。自制乳液所配制的外墻涂料的綜合性能較好，耐沾污性優(yōu)良。 殼層

5、厚度是影響乳液成膜性能與涂膜硬度的關(guān)鍵因素。對內(nèi)硬外軟型乳液而言，核殼單體比例為1:1時，相對于同樣單體配比的常規(guī)乳液內(nèi)硬外軟型乳液成膜良好，所配制的外墻涂料耐沾污性有較大幅度的提高。而對于內(nèi)軟外硬型乳液而言，核殼單體比例為3:2時，乳液成膜性能與膜性能可以得到很好的平衡。在殼層引入適量丙烯酸和苯乙烯單體后，乳膠粒子表面極性顯著改變，并最終影響涂膜的表面極性和耐沾污性。 涂料耐沾污性測試結(jié)果顯示了核殼乳液在改善外墻涂料耐沾污性方