功能性丙烯酸酯共聚物乳液與乳膠微粒形態(tài)的研究應(yīng)用.pdf

1、丙烯酸酯乳液價(jià)格低廉,合成工藝簡(jiǎn)單,具有諸多優(yōu)異性能而用于多種功能性涂料,因而具有廣泛的應(yīng)用前景。本文在對(duì)丙烯酸酯共聚物乳液和不同形態(tài)乳液微粒研究進(jìn)展進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上,首先通過(guò)對(duì)核殼結(jié)構(gòu)丙烯酸酯聚合物乳液中加入鋅離子,得到了丙烯酸酯離聚物核殼乳液,并應(yīng)用于調(diào)濕涂料中,制備了具有室內(nèi)自動(dòng)調(diào)濕、性能良好的調(diào)濕功能內(nèi)墻涂料。其次,通過(guò)對(duì)多步乳液聚合過(guò)程的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)乳液聚合物微粒形態(tài)的有效控制,并對(duì)各種形貌的乳膠微粒的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。論文

2、分以下幾部分:
　　第一章,對(duì)丙烯酸酯共聚物乳液與乳膠微粒形態(tài)及應(yīng)用進(jìn)行了綜述。一方面綜述了丙烯酸酯乳液的各種改性方法產(chǎn)物功能;另一方面,對(duì)不同結(jié)構(gòu)乳膠微粒的制備方法及應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
　　第二章,制備了丙烯酸酯離聚物核殼乳液(PSA-Zn),首先考察核乳膠微粒的制備條件,其次,考察了核殼比對(duì)核殼乳液(PSA)粒徑、成膜性的影響,以及鋅離子的添加量對(duì)乳液及乳液膜性能的影響。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TG)

3、、透射電鏡(TEM)及乳膠微粒表面羧基測(cè)定,對(duì)PSA-Zn結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了表征,測(cè)定了乳液及乳液膜的基本性能。結(jié)果表明:PSA-Zn乳液及乳液膜性能優(yōu)良,達(dá)到了建筑涂料用乳液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T20623-2006),PSA-Zn乳液膜的附著力、硬度比PSA膜提高。
　　第三章,以所制備的丙烯酸酯離聚物核殼乳液(PSA-Zn)作為高分子成膜物,以高嶺土、膨潤(rùn)土和硅藻土等黏土為顏填料,制備了丙烯酸酯離聚物核殼乳液復(fù)合的調(diào)濕涂料(PSA-

4、Zn-C)。測(cè)定了涂料的基本性能,所制備涂料的基本性能均達(dá)到合成乳內(nèi)墻涂料國(guó)標(biāo)(GB/T9756-2009)。與未改性的乳液制備的涂料(PSA-C)相比,提高了耐洗刷性。通過(guò)用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)涂料的微觀形貌進(jìn)行了分析,提出了調(diào)濕機(jī)理,解釋了具有調(diào)濕功能的原因。
　　第四章,首次發(fā)現(xiàn)在多步乳液聚合過(guò)程中,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)乳液聚合物微粒形態(tài)的有效控制。在以親水性的丙烯酸酯單體為核單體、疏水性的苯乙烯為殼單體制備具有核殼結(jié)構(gòu)的乳膠微

5、粒過(guò)程中,采用TEM監(jiān)測(cè)乳膠微粒形態(tài),并考察乳膠微粒的親水/疏水性能。結(jié)果表明:如果直接用疏水性的殼來(lái)包覆親水性的核無(wú)法得到核殼結(jié)構(gòu),只能得到未完全包覆的橡子型的乳膠微粒。如果在親水性強(qiáng)的丙烯酸酯共聚物核上先包覆一層親水性適中的聚甲基丙烯酸甲酯層,則可以使聚苯乙烯層包覆到核上,得到核殼結(jié)構(gòu)的乳液聚合物微粒。通過(guò)堿處理,橡子型的乳膠微粒會(huì)轉(zhuǎn)變成具有雙親性雙半球結(jié)構(gòu)的Janus微球;而核殼結(jié)構(gòu)聚合物微粒經(jīng)堿處理后則轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兄锌战Y(jié)構(gòu)的乳膠微