自清潔氟碳乳液的制備及其性能的研究.pdf

1、近年來，很多由外墻瓷磚脫落而導致的事故時有發(fā)生，建筑外墻涂料作為石材類材料的替代者已經(jīng)成為一種趨勢。然而國內生產(chǎn)的外墻涂料穩(wěn)定性和耐候性較差，難以替代真正的石材類材料。因此，開發(fā)耐候性好、耐污性強、成本低的多功能外墻裝飾材料逐漸成為一個既具有挑戰(zhàn)性又具有現(xiàn)實意義的課題。由于耐熱性好、耐酸堿性強、抗氧化性好、成本較低等優(yōu)點，丙烯酸酯乳液經(jīng)常被用于制備外墻建筑涂料。但是，聚丙烯酸酯的一些缺點如耐沾污性差、與有機溶劑相容性差和裝飾性差等，使其

2、應用范圍受到一定的限制。因此，研究者們在聚丙烯酸酯乳液改性方面做了大量工作，特別是構建具有“荷葉效應”的疏水性表面。
　　本論文利用乳液聚合的方式合成了核殼型結構的丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羥丙酯-甲基丙烯酸十二氟庚酯四元聚合物乳液(BMHD)、具備自清潔功能的TiO2-SiO2/BMHD復合乳液、經(jīng)甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)改性的MPS-BMHD乳液。并通過FT-IR、19F NMR、TEM、AFM、TG

3、A、水接觸角(WCA)、Zeta電位及粒度分析儀等手段對乳液的結構及形態(tài)、乳膠膜表面的微觀形貌、聚合物的熱穩(wěn)定性能等進行了表征和測試。
　　本論文分為六章，各章節(jié)內容如下:
　　第一章:文獻綜述主要介紹了含氟丙烯酸酯、無機納米材料改性含氟丙烯酸酯、有機硅氧烷改性丙烯酸酯的研究進展，并且闡述了本論文的選題意義、主要的研究內容與創(chuàng)新之處。
　　第二章:主要介紹了實驗中所使用的實驗藥品、儀器，實驗步驟與樣品的表征方法。

4、>　　第三章:闡述了以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羥丙酯(HpA)為核單體，甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、BA、MMA和HpA為殼單體，采用半連續(xù)種子乳液聚合法制備得到了核殼型BMHD乳液，研究了乳化劑、引發(fā)劑、DFMA用量及反應溫度、時間對乳液及乳液膜性能的影響。結果表明:最佳的乳化劑、引發(fā)劑用量分別為4wt.％、0.4wt.％，DFMA單體的用量為15wt.％，制備得到的BMHD乳液成膜后水接觸角(

5、WCA)可以達到113°，具有一定的疏水效果。
　　第四章:通過物理共混的方式，將無機納米材料金紅石型TiO2-SiO2摻雜入BMHD乳液中，制備得到了無機納米材料摻雜改性的TiO2-SiO2/BMHD乳液，研究了無機納米材料添加量對乳液性能的影響，討論了納米粒子的摻雜對乳液成膜后疏水性的作用機理。結果表明:當TiO2-SiO2粒子的添加量為0.3wt.％時，乳液成膜后的水接觸角可以達到135°，表現(xiàn)出了良好的疏水性能，涂覆于仿石

6、漆上的乳液膜經(jīng)過污染、噴淋等過程，依然潔凈如初，表現(xiàn)出了優(yōu)異的自清潔性能。
　　第五章:通過接枝有機硅氧烷(MPS)制備得到了MPS-BMHD乳液，研究了MPS含量對乳液及乳液膜性能的影響，結果表明:當硅氧烷的含量為5wt.％時，乳液成膜后的水接觸角可以達到155°，已經(jīng)屬于超疏水范疇。將MPS-BMHD乳液涂覆于仿石漆上干燥成膜經(jīng)過污染、噴淋等過程，表現(xiàn)出了優(yōu)異的自清潔性能。
　　第六章:對論文工作進行總結，并且提出了在在