聚丙烯酸酯乳液的改性及其在涂料中的应用研究

发布时间：2021-03-21 02:27

　　丙烯酸酯聚合物以其优良的性能,如耐光性、成膜性、耐老化性以及稳定的机械和化学稳定性能等,广泛应用于橡胶、粘合剂、涂料等行业。但同时丙烯酸酯性能也存在一定的不足,如耐溶剂性差、耐水性差、抗污性不足等限制了其深层次发展。目前,人们对绿色无污染等生活质量要求的提高,制备聚丙烯酸酯技术不足以满足社会的需求,所以科研工作者着力于对丙烯酸酯乳液进行改性研究。本文主要通过功能性单体和环保型乳化剂两个方面对丙烯酸酯进行改性,提升聚丙烯酸酯在工业上的应用范围,并选用其中一种改性乳液用于制备无机硅酸盐涂料。本文主要研究内容和成果如下:1.以醇醚糖苷非离子乳化剂（AEG）和特制的烷基醇聚醚硫酸钠阴离子乳化剂（ES-730）作复配乳化剂,引发剂为水溶性的过硫酸钾（KPS）溶液,主单体分别为甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）,改性单体分别为乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）、甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）。本节探究乳化剂含量及配比、引发剂含量、主单体配比以及改性单体含量对合成的乳液的影响,同时对合成后的聚丙烯酸酯乳胶膜的结构进行红外光谱分析（FT-IR）、玻璃化转变温度分析（DSC）、热重分析（TGA）等... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

乳液聚合装置

聚丙烯酸酯乳液的改性及其在涂料中的应用研究132.3乳液聚合工艺实验操作步骤：（1）先称取实验所需要的去离子水和乳化剂，加到装载有搅拌器、回流冷凝管、恒温滴液漏斗的四口反应烧瓶中，充分搅拌后使乳化剂完全溶解在四口烧瓶里的去离子水中，然后将数显恒温水浴锅升温至80℃。（2）在约15min内将该反应体系总共需要的10%的混合单体和引发剂水溶液缓慢逐滴滴加到反应容器中，滴加完毕后，在该温度下保温继续反应15min，即可得到聚合物种子乳液。（3）将剩余90%的混合单体和引发剂水溶液在3h内匀速逐滴滴加到四口烧瓶中，全部滴加完毕后，升温至90℃并保温45min。（4）将合成的乳液冷却至室温，用恒压漏斗过滤乳液中的凝胶，出料即得丙烯酸酯聚合物乳液。2.4乳液聚合反应方程式图2-2反应方程式Figure2-2.Reactionequation本实验采用的主单体是MMA、BA，其他单体为带有不同活性基团的功能性单体，图2-2中R1、R2、R3、R4代表功能性单体携带的官能团。2.5乳液的测试与表征方法2.5.1乳液性能的测试（1）乳液聚合中共聚单体转化率的测定称取约2.80g的丙烯酸酯共聚乳液于干净的表面皿中，加入4-6滴质量分数为5%的对苯二酚水溶液，摇匀后将其放置在65℃的真空干燥箱中，烘干至恒重。通过单体转化率公式计算其转化率，如下2-1所示：

3.1 引言在乳液聚合中，乳化剂是一种重要的组分，传统的乳化剂如 OP-10 对环境具有很强的危害，且危害人的健康，与 21 世纪安全绿色化、原料生物质化、性能高效化以及可持续发展的主题相悖[57]。烷基糖苷（APG）作为一种绿色环保型乳化剂，由于其生物降解性好、低毒性、去污好、表明活性强而广泛适用于化妆品、洗涤剂、食品加工等行业[58]，但长碳链的 APG 水溶性不理想，从而限制了其更加广阔的应用。同 APG 相比，AEG 中由于存在聚氧乙烯 EO 链，不仅保存了可降解性、毒性低的特点，更弥补了 APG 水溶性差的不足，乳化剂的耐盐性和抗硬水性大大增强[59][62]。其分子式如下图 3-1。


本文编号：3092138