NO-VOC彈性苯丙乳液的制備及涂料性能研究.pdf

1、“NO-VOC”涂料是指用現(xiàn)有的檢測(cè)手段檢測(cè)不到VOC的涂料。目前涂料中VOC的排放對(duì)環(huán)境和人們的健康傷害極大，設(shè)法降低涂料中的VOC刻不容緩。相比溶劑型涂料而言，水性涂料中VOC含量主要來(lái)源于殘留單體、成膜助劑和其他助劑。通過(guò)優(yōu)化聚合工藝條件來(lái)消除乳液中的殘留單體；采用核殼聚合技術(shù)、乳液共混技術(shù)和微交聯(lián)技術(shù)來(lái)解決涂膜力學(xué)性能和最低成膜溫度之間的矛盾，從而獲得性能優(yōu)異的NO-VOC乳膠涂料。NO-VOC彈性苯丙乳液的制備及涂料性能研究，

2、在實(shí)際應(yīng)用中意義重大。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果：
　　1）采用新型氧化還原引發(fā)劑FF6M與APS進(jìn)行復(fù)配，二者比例為2:1，OP-10：SDBS為1:2，溫度從40℃到65℃之間，攪拌速度300r/min，進(jìn)行核殼乳液聚合反應(yīng)。結(jié)果顯示：引發(fā)劑含量為單體0.50wt％，乳化劑含量為單體含量的6.00wt%，聚合溫度為60℃時(shí)單體的轉(zhuǎn)化率在99.00%左右，凝膠率低于0.50wt%，乳膠粒徑約為90nm，在聚合后期，再次加

3、入少量FF6M@APS對(duì)乳液熟化一段時(shí)間，單體的轉(zhuǎn)化率接近99.99%。
　　2）對(duì)核殼乳液成膜性能和涂膜力學(xué)性能得出：以MMA和St為核單體，2-EHA和BA為殼單體，按照不同比例設(shè)計(jì)出不同Tg的核殼乳液；當(dāng)軟硬比例大于等于1時(shí)，乳液的最低成膜溫度均為0℃，Tg理論值均小于0℃；當(dāng)軟硬比為3:2時(shí)，，涂膜的鉛筆硬度為HB，附著力為1，光澤度為71.6o，拉伸強(qiáng)度為0.60Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為821%；紅外光譜表明乳液中單體含量為

4、0；涂膜在300℃開(kāi)始分解，380℃分解速率達(dá)到最大，420℃分解完全；為了更加方便的得到不同 Tg的苯丙乳液，采用乳液共混技術(shù)得到的乳液的本征性能與核殼聚合技術(shù)所得到的乳液性能基本接近。
　　3）對(duì)獲得的的乳膠工藝和配方“放大研究”，并通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，乳液的最低成膜溫度為0℃，旋轉(zhuǎn)粘度為35mpa.s，鈣離子穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性都合格，附著力為0級(jí)，斷裂伸長(zhǎng)率為444%，沒(méi)有檢測(cè)出VOC和重金屬離子，乳膠具有較好的性

5、能重現(xiàn)性，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
　　4）對(duì)微交聯(lián)乳液的本征性能和涂膜力學(xué)性能得出：隨著功能性單體含量的增加，乳液的凝膠率先降低后增加，乳液的旋轉(zhuǎn)粘度逐漸增加，最低成膜溫度有所增加，干燥時(shí)間會(huì)變短，乳液的各項(xiàng)穩(wěn)定性較好，光澤度增加，硬度和附著力有所提高，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率有所提高，耐熱溫度升高。
　　5）改性硅微粉替代鈦白粉的研究表明，在配方確定的情況下，R型和J型硅微粉替代鈦白粉的最佳量為25wt%，乳膠涂料的穩(wěn)定性較好，硅