水性建筑外墙保温涂料的制备及性能研究
本文关键词:水性建筑外墙保温涂料的制备及性能研究
【摘要】:我国能源消耗巨大,其中建筑节能是我国节能的重要环节;我国是世界涂料生产和消费第一大国,涂料VOC排放给环境造成很大压力。水性建筑保温涂料是我国建筑涂料研究热点。采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,研究了有机硅改性丙烯酸乳液的合成配方。实验结果表明有机硅改性丙烯酸酯乳液的最优配方是:软硬单体比0.7、油水比0.7、OP-10/SLS 1:1且总用量为单体总质量的3%、引发剂用量为单体总质量的0.4%、缓冲剂用量为单体总质量的0.25%。在有机硅改性丙烯酸合成的基础上,研究氟硅共改性丙烯酸乳液的制备,并研究了合成工艺对乳液性能的影响。实验结果表明有机氟单体可有效提高丙烯酸乳液的性能,当氟硅比为1:4,总量为5%,最佳工艺条件下制得的乳液性能好,其工艺条件为:乳化剂在预乳化中占3/4、种子乳液量占总预乳化液量的20%、反应温度80℃、预乳化液滴加时间为2.5 h。实验结果检测表明:低氟含量的氟硅丙烯酸乳液性能符合GB/T 20623-2006建筑涂料用乳液的性能要求;通过红外和热重表征,有机氟单体和有机硅单体与丙烯酸酯乳液发生了反应;TG-DTA分析表明在200℃内,乳胶膜失重率为-2.046%,热稳定性良好。保温实验测试结果表明当研磨时间为2 h、水用量为20%、颜基比为2.0、空心玻璃微珠与金红石型钛白粉的比值0.8、绢云母粉3.3%、基料氟硅比2:3时制得的涂料保温性能好,涂层平衡温度与空白试验差15℃。通过热重分析该保温涂料在200℃时开始热失重,失重率仅为-3.746%,说明该涂料在200℃内热稳定较好;800℃的失重率为-49.65%。涂层性能符合GB/T9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》标准。
【关键词】:氟硅共改性丙烯酸 保温涂料 水性涂料
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU551;TU561.6
【目录】:
- 摘要6-7
- Abstract7-12
- 第1章 绪论12-25
- 1.1 课题研究背景12-13
- 1.2 建筑外墙隔热保温13-16
- 1.2.1 建筑外墙隔热保温的作用13-15
- 1.2.2 建筑外墙隔热保温方法15
- 1.2.3 外墙外保温存在的问题15-16
- 1.3 建筑外墙保温隔热涂料16-21
- 1.3.1 保温隔热涂料分类16-17
- 1.3.2 建筑外墙保温涂料的研究现状17-20
- 1.3.3 建筑外墙保温涂料的发展方向20-21
- 1.4 氟硅改性丙烯酸乳液21-22
- 1.4.1 有机硅改性丙烯酸乳液21-22
- 1.4.2 有机氟改性丙烯酸乳液22
- 1.4.3 有机氟硅改性丙烯酸乳液22
- 1.5 外墙保温涂料填料的选择22-24
- 1.6 课题研究内容24-25
- 第2章 实验25-38
- 2.1 主要原料和仪器25-26
- 2.2 有机硅改性丙烯酸乳液的制备26-28
- 2.2.1 乳液制备机理26-27
- 2.2.2 乳液聚合配方及合成方法27-28
- 2.3 氟硅共改性丙烯酸乳液的制备28-30
- 2.3.1 氟硅改性丙烯酸乳液聚合方程式28-29
- 2.3.2 氟硅共改性丙烯酸乳液的合成方法29-30
- 2.4 隔热保温涂料的制备30-31
- 2.5 性能检测及表征31-38
- 2.5.1 乳液及其膜性能检测31-34
- 2.5.2 保温隔热涂料及涂层性能检测34-38
- 第3章 乳液制备的结果与讨论38-53
- 3.1 有机硅改性丙烯酸乳液结果与讨论38-43
- 3.1.1 软硬单体比对乳液性能的影响38-39
- 3.1.2 油水比比对乳液性能的影响39-40
- 3.1.3 常规乳化剂OP-10 和SLS配比对乳液的影响40-41
- 3.1.4 常规乳化剂OP-10 和SLS总量对乳液的影响41-42
- 3.1.5 引发剂对乳液性能的影响42
- 3.1.6 电解质NaHCO_3乳液性能的影响42-43
- 3.2 氟硅共改性丙烯酸乳液的制备43-50
- 3.2.1 氟硅单体比对乳液制备的影响44
- 3.2.2 氟硅总量对丙烯酸乳液性能的影响44-45
- 3.2.3 预乳化工艺对氟硅丙烯酸乳液合成的影响45-50
- 3.3 氟硅改性丙烯酸乳液成膜物表征50-51
- 3.3.1 氟硅改性丙烯酸乳液成膜物的红外表征50-51
- 3.3.2 氟硅改性丙烯酸乳液成膜物的热重表征51
- 3.4 本章小结51-53
- 第4章 隔热保温涂料的制备53-70
- 4.1 结果与讨论53-66
- 4.1.1 研磨时间对保温涂料的影响53-55
- 4.1.2 水加入量对涂料制备的影响55
- 4.1.3 颜基比对保温涂料的影响55-57
- 4.1.4 空心玻璃微珠和TiO_2比例对保温涂料的影响57-59
- 4.1.5 TiO_2种类对保温涂料的影响59-61
- 4.1.6 绢云母粉对保温涂料的影响61-62
- 4.1.7 基料氟硅比对保温涂料的影响62-64
- 4.1.8 涂料正交试验64-66
- 4.2 外墙保温涂料性能检测结果66-68
- 4.2.1 外墙保温涂料热重分析66-67
- 4.2.2 涂层表面SEM表征67-68
- 4.2.3 涂料常规性能检测68
- 4.3 本章小结68-70
- 结论70-71
- 参考文献71-78
- 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果78-80
- 致谢80-81
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,本文编号:986515
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