有机硅氧烷改性丙烯酸树脂的制备及性能研究

发布时间：2020-11-13 17:45

　　 水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体及丙烯酸树脂水溶液,其中丙烯酸树脂乳液虽作为一种低VOC含量的乳液,但其涂膜在耐水、耐介质等性能上仍有不足之处,因此利用具有优良疏水性的有机硅氧烷进行改性处理。采用半连续乳液聚合的方法合成水性丙烯酸树脂(WAR)乳液,并探究了各项因素对乳液性能的影响。结果表明,乳化剂十二烷基磺酸钠(SDS)与壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)对丙烯酸单体进行预乳化,制备的预乳液与引发剂过硫酸铵(APS)分开滴加的方式所得种子乳液稳定泛蓝,进一步研究发现SDS与OP-10质量分数范围为1.5%~2.0%,SDS与OP-10质量配比范围为20:10~10:10,反应温度为80℃,甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯(BA)质量配比范围为13:10~8:10,丙烯酸(AA)质量分数为1%,APS质量分数范围为0.15%~0.3%时,所得WAR乳液综合性能较佳。红外光谱分析结果表明丙烯酸单体MMA、BA、AA参与了聚合反应。在合成WAR乳液的基础上,通过加入不同种类的有机硅氧烷合成了硅丙树脂(O-WAR)乳液,结果表明,O-WAR乳液涂膜具有较低的吸水率、较强的耐介质性。加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570),O-WAR乳液涂膜耐酸性较佳,级别达2(S_2)。加入乙烯基三乙氧基硅烷(A-151),O-WAR乳液涂膜耐碱性较佳,级别达2(S_2)。复配改性后乳液涂膜的耐介质性得到提高。正交实验得到最佳配方为:有机硅用量2%,KH-570:A-151配比为8:10,SDS+OP-10用量为1.5%,MMA:BA配比为1.2:1,APS用量为0.2%,SDS:OP-10配比为2:1。以O-WAR乳液为成膜物质制备了水性防腐涂料,结果表明颜基比为1:1时,涂料涂层表面光滑不粗糙,附着力为2级,硬度达到2H,水中起泡数较少,级别达1(S_2),在酸中即锈点数量≤10且肉眼可见,级别达2(S_2),在碱中锈点数量小于5且肉眼可见,级别达1(S_2),在盐水中锈点数量小于10且肉眼可见,级别达2(S_2)。耐介质性优于市售乳液所制备涂料涂层,对金属防护具有重要意义。图35幅;表27个;参73篇。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ637
【部分图文】：

华北理工大学硕士学位论文种子乳液泛蓝光后将剩余预乳液及大部分引发剂缓慢滴加到四口烧瓶中，.5 h 内滴加完，然后滴入计量的有机硅氧烷单体，继续搅拌 30 min 后保，补加少量引发剂，继续搅拌 30 min。最后将制得的乳液冷却至室温后滴调节 pH 至 7~8，过滤后得到产物。备过程如图 13 所示。

华北理工大学硕士学位论文KH-570 KH-560 A-151 Black4.04.24.44.64.85.05.25.4waterabsoprtion/%the species of organo-siloxane图 14 有机硅种类对吸水率的影响Fig.14 The effect of silicone species on water absorption

KH-570 KH-560 A-151 Black4.04.2the species of organo-siloxane图 14 有机硅种类对吸水率的影响Fig.14 The effect of silicone species on water absorption（a） （b） （c） （d）图 15 有机硅氧烷对涂膜耐水性的影响Fig.15 The effect of organosiloxane on water resistance of film（a:KH-570，b:KH-560，c:A-151，d:Black)
【参考文献】

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本文编号：2882453