人體塑化技術百科

1、摘要:通過苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)及雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)的乳液共聚合合成了含有活性酮基的聚丙烯酸酯乳液通過乳液與交聯(lián)劑己二酸二酰肼的室溫固化反應制備了系列涂層材料研究了官能團配比對涂層的凝膠含量、力學性能及耐水性能的影響。關鍵詞:室溫固化聚丙烯酸酯乳液官能團配比0引言涂料是一種以涂層形式應用于各種物體表面并起到裝飾、保護和其他改良作用的材料。目前不同種類的涂層材料已廣泛應用于生產(chǎn)與生活各個領域在國民經(jīng)濟發(fā)

2、展中扮演著越來越重要的角色[1]。自20世紀60年代中期隨著資源與能源危機的出現(xiàn)和人們環(huán)保意識與健康意識的不斷增強水性涂料、高固體分涂料和粉末涂料備受關注[2]。室溫固化型乳液涂料具有安全、使用方便、污染少等優(yōu)點同時在施工過程中無須加熱從而最大限度地節(jié)約了能源和資源通過室溫下交聯(lián)使涂料具有良好的耐水性、耐酸堿性、耐污性能及彈性和機械強度從而確立了室溫固化乳液涂料的市場競爭優(yōu)勢[35]。在國外室溫固化乳液涂料的研究方興未艾其產(chǎn)品種類日益豐

3、富應用范圍日益廣泛性能不斷提高。室溫固化乳液涂料的開發(fā)在我國盡管也逐步受到了人們的重視但投放市場的合格產(chǎn)品卻不多見。開發(fā)室溫交聯(lián)固化并適合一般用途的乳液品種非常有必要[6]。本文以雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)為官能性單體采用乳液共聚合技術將活性酮基引入共聚合物鏈中利用酮基與酰肼基的反應制備出可在室溫下固化的涂層材料。1實驗部分1.1原料苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA):均為工業(yè)級直接使用雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸

4、二酰肼:金源東和化學試劑公司其他藥品:均為化學品直接使用。1.2合成將裝有攪拌器、回流冷凝裝置的三口瓶中放入可控溫水浴鍋中加入占單體質量2%的乳化劑十二烷基磺酸鈉、占單體質量1%的OP10及適量的水然后向反應器中快速加入14的單體進行預乳化同時升溫升溫過程中加入大部分引發(fā)劑當體系穩(wěn)定于78～80℃時再開始緩慢滴加剩余單體。單體加完后保溫1～1.5h再補充部分引發(fā)劑繼續(xù)保溫約1h反應結束。待體系冷卻后加入氨水調節(jié)pH值為8.0乳液的固含量

5、為40%。1.3測試按照一定的官能團比將乳液與交聯(lián)劑混合均勻充分攪拌后涂于一定尺寸的玻璃板及白鐵片上。在室溫下放置3d后完成固化反應采用國家標準GBT6739—1996、GBT1738—1979、GBT1720—1979、GBT1732—1993和GBT1731—1993分別測定膠膜的鉛筆硬度、吸水率、附著力、耐沖擊性和柔韌性。漆膜凝膠含量的測定方法如下:將膠膜從基材上取下以苯為溶劑在索氏提取器中抽提24h交聯(lián)度用剩余物質量占初始漆膜質

6、量的百分數(shù)表示。2結果與討論2.1固化劑對涂層性能的影響表3不同干燥時間下漆膜的交聯(lián)度聚丙烯酸酯乳液合成及室溫固化涂層性能從表3可以看出干燥初期交聯(lián)反應的速度相當快7h后涂膜交聯(lián)度已達到了82.1%此后交聯(lián)的程度雖不斷提高但其提高速度逐漸變緩時間超過72h以后交聯(lián)度基本上保持不變交聯(lián)反應進行完全。故該體系室溫下干燥時間應大于72h。2.3pH值對交聯(lián)體系的影響由于交聯(lián)反應是在酸催化的條件下進行的體系pH值的不同將對交聯(lián)反應過程有很大的影

7、響當向乳液中滴加冰醋酸時體系將立即出現(xiàn)白色凝膠。以冰醋酸和氨水分別將體系的pH值調為4.1、6.2和8.0。將不同pH值體系的涂膜于室溫下干燥48h后測定其交聯(lián)度分別為93.0%、91.4%和8910%可見起始pH值較小時交聯(lián)反應速率較快經(jīng)48h干燥后漆膜已基本交聯(lián)完全而起始pH值較高的體系要等待氨水揮發(fā)體系呈酸性后才可以進行交聯(lián)反應因此48h交聯(lián)反應仍未停止?；顫姷聂驶鶊F可在酸性條件下與酰肼基(或胺基)發(fā)生縮合反應。將含有活潑羰基的

8、聚合物乳液用氨水調節(jié)pH值至堿性加入含酰肼基(或胺基)的交聯(lián)劑在密封條件下體系可保存半年以上。涂膜后隨著氨水揮發(fā)體系成為酸性使交聯(lián)反應得以進行。固化反應式如式(1)～(3)所示。聚丙烯酸酯乳液合成及室溫固化涂層性能2.4固化前后涂膜的紅外譜圖測定未固化及固化后漆膜的紅外譜圖分別得到圖1與圖2的結果。由圖1可以看出未交聯(lián)膜在3000cm1附近出現(xiàn)了亞甲基及甲基吸收峰在1700cm1處出現(xiàn)強的羰基吸收峰這是由于分子鏈中帶有大量酯基、羧基及酮