核殼型聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究.pdf

1、與其它類型的墻體裝飾材料相比較而言，外墻乳膠涂料具有安全優(yōu)勢、環(huán)保優(yōu)勢及成本優(yōu)勢，正成為我國建筑外墻飾面材料的主導(dǎo)。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及城鎮(zhèn)建設(shè)進程的逐步擴大，我國建筑業(yè)得到高速發(fā)展，每年需要大量高品質(zhì)外墻乳膠涂料用于工業(yè)及民用建筑的基建和翻新維修工程。
　　 市場上外墻乳膠涂料普遍存在涂膜硬度和最低成膜溫度間的矛盾，從而導(dǎo)致涂料涂膜的耐沾污性難以得到大幅度提高，直接制約了外墻乳膠涂料在我國的進一步推廣使用。本課題針

2、對以上現(xiàn)象，采用“粒子設(shè)計”思路，合成出“硬核軟殼”的核殼型聚丙烯酸酯乳液，擬大幅度提高聚合物的性能和乳膠涂料的耐沾污能力。本研究首先考察了聚合工藝對乳液各項性能的影響，確定了單體預(yù)乳化液制備的最佳工藝參數(shù)；系統(tǒng)研究了復(fù)合乳化劑組分的復(fù)配種類及復(fù)配配比、核層和殼層聚合時的乳化劑補加時間及復(fù)合乳化劑用量對乳液性能及復(fù)合乳膠粒結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響；通過改變核殼聚合的單體用量比及核層聚合的單體配比，研究了乳液成膜能力及涂膜性能的變化規(guī)律；此外，研究

3、了殼層聚合過程中乙烯基三異丙氧基硅烷的引入對乳液性能的影響；最后采用自制的核殼型復(fù)合乳液配制成外墻乳膠涂料，考察了自制乳液的實際應(yīng)用性能。最后采用紅外(FI-IR)、熱重(TG)、差示掃描量熱(DSC)以及透射電鏡(TEM)對復(fù)合乳膠粒的組成、性能及形態(tài)進行了表征。
　　 研究表明，在核殼型復(fù)合乳液的合成過程中，種子乳液聚合采用間歇法，核層和殼層聚合時單體預(yù)乳化液和引發(fā)劑水溶液都采用滴加方式，所合成乳液具有較窄的乳膠粒粒徑分布和

4、較高的乳液穩(wěn)定性；當(dāng)復(fù)合乳化劑由壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸單酯二鈉鹽（MS-1）和十二烷基硫酸鈉(SDS)進行復(fù)配且配比為6:4時即m(MS-1):m(SDS)為6:4，復(fù)合乳化劑在核層和殼層聚合時的補加時間分別為120min和210min時，所合成乳液的綜合性能最佳且在合成過程中沒有新的乳膠粒形成，保證了乳膠粒核殼結(jié)構(gòu)的形成；當(dāng)乳化劑用量為3％時，所合成乳液具有較高的單體轉(zhuǎn)化率和優(yōu)良的涂膜耐水性；核殼比為45:55且核層聚合物

5、的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40℃時，所合成乳液具有較好的成膜能力和應(yīng)用性能；復(fù)合乳膠粒中殼層乙烯基三異丙氧基硅烷的引入沒有使合成的硅丙復(fù)合乳液的應(yīng)用性能得到進一步提高反而有所下降；基于此，將所合成的核殼型聚丙烯酸酯乳液配制成乳膠涂料，經(jīng)涂料專業(yè)檢測設(shè)備檢測，結(jié)果表明乳液的實際應(yīng)用性能優(yōu)良。FI-IR、TG、DSC及TEM的表征結(jié)果表明：丙烯酸酯類單體在聚合過程中都全部參與了反應(yīng)而有機硅卻只有部分參與了聚合；有機硅的引入并沒有提升復(fù)合樹脂的耐熱性