核殼型自交聯(lián)環(huán)氧丙烯酸復(fù)合乳液的合成與表征.pdf

1、水性丙烯酸樹脂具有較好的光澤度、耐候性、耐化學(xué)品性和穩(wěn)定性，且無(wú)污染、無(wú)毒、無(wú)刺激性和生產(chǎn)安全、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，是一種低VOC的綠色環(huán)保型產(chǎn)品，也是目前較為活躍的研究和開發(fā)領(lǐng)域。但常規(guī)丙烯酸酯樹脂存在如成膜溫度高、膠膜硬度低、抗回粘性差、耐水性不好、附著力差等缺點(diǎn)。環(huán)氧樹脂具有強(qiáng)度高、粘附性好的特性，被廣泛應(yīng)用，但其戶外耐候性較差。如何把上述兩種樹脂有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)各組分間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)提高涂膜整體性能，一直是人們期望解決的問題。本論文從

2、粒子設(shè)計(jì)的思路入手，采用核殼乳液聚合法合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的環(huán)氧丙烯酸復(fù)合乳液。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)在核層中加入硅烷偶聯(lián)劑A151，在核層和殼層中分別加入N-羥甲基丙烯酰胺（NMA）、二乙烯基苯（VDB）以及丙烯酸（AA）對(duì)復(fù)合乳液進(jìn)行交聯(lián)改性，與此同時(shí)，NMA和VDB的加入還能使乳液得到互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。檢測(cè)表明：改性乳液具有優(yōu)良的耐水性、較高的力學(xué)強(qiáng)度、較強(qiáng)的附著力。該乳液在汽車漆、通用工程機(jī)械漆等領(lǐng)域?qū)⒂泻芎玫膽?yīng)用前景。論文系統(tǒng)研究了

3、環(huán)氧樹脂用量、核殼比例、乳化劑的配比及用量、引發(fā)劑用量、聚合工藝、反應(yīng)溫度等因素對(duì)乳液性能的影響，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)乳液配方進(jìn)行了優(yōu)化。
　?、俜謩e采用間歇法、核殼乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液。研究了合成方式對(duì)乳液粒子結(jié)構(gòu)、粒徑大小及分布、聚合穩(wěn)定性的影響。通過(guò)FTIR、DSC、TEM等手段對(duì)聚合物粒子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明采用核殼乳液聚合法合成的乳液具有核-殼結(jié)構(gòu)。
　?、趯?shí)驗(yàn)表明：核殼比例為1:1時(shí)涂膜附著力、硬度、耐水

4、性較好。
　?、圻x用了十二烷基硫酸鈉（SDS）、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）和反應(yīng)型乳化劑COPS-1作為復(fù)合乳化劑。實(shí)驗(yàn)表明：m(SDS):m(OP-10):m(COPS-1)=0.5～0.8:1:0.3～0.4，乳化劑用量為單體總量的3％時(shí)，乳液具有良好的聚合穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐水性。
　?、茈S著引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀（KPS）濃度的增加，轉(zhuǎn)化率增加，凝聚物含量也在增大。確定引發(fā)劑濃度為0.5%，反應(yīng)溫度為78±2℃時(shí)乳液有