無機納米粒子-水性樹脂復(fù)合物的研制與應(yīng)用.pdf

1、本文首先研究了利用硅烷偶聯(lián)劑改性納米TiO2的方法以及在改性納米TiO2粒子存在下的五元單體苯丙乳液共聚合。根據(jù)各單體的特點和他們在乳液體系中所起的作用優(yōu)選了苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯五種單體，并研究了單體配比、由非離子乳化劑OP與陰離子乳化劑十二烷基硫酸鈉組成的復(fù)合乳化劑體系、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑和緩沖劑等因素對聚合過程和乳液性能的影響；研究了溫度、時間和納米TiO2的加入對單體轉(zhuǎn)化率的影響，確定了聚合工藝。結(jié)果

2、表明，單體配比：St(32％)/MMA(20％)/AA(5％)/AN(10％)/n-BA(33％)；TiO2/(單體+TiO2)為1.5～2.5％，乳化劑(SDS/OP)為2％～3％(配比為1：2)、鏈轉(zhuǎn)移劑(DDMC)為2％，NaHCO3用量為0.2～0.5％，引發(fā)劑0.6％，去離子水的用量為45～55％，反應(yīng)溫度為85℃，采用連續(xù)饑餓態(tài)滴加法能獲得聚合過程穩(wěn)定、性能理想的乳液。 通過紅外光譜(FTIR)、透射電鏡(TEM)等

3、手段表征改性后納米二氧化鈦的結(jié)構(gòu)和分散性。結(jié)果表明納米TiO2粒子與改性劑之間確實以化學(xué)鍵相結(jié)合，且改性后的納米TiO2粒子在有機介質(zhì)中達到了極好的單分散狀態(tài)。通過透射電鏡和熱重分析(TGA)研究了復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，TGA分析表明聚合物接枝到二氧化鈦粒子表面，且復(fù)合乳液熱穩(wěn)定性比未加納米TiO2粒子的高；TEM分析表明所制得的納米苯丙乳液具有以納米TiO2粒子為核、以聚合物為殼的核殼結(jié)構(gòu)。對復(fù)合乳液的抗菌性能研究結(jié)果表明，對金黃

4、色葡萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均為100％。所合成水性納米苯丙乳液的耐水性達120小時不泛白，硬度為H級，粘度為16～20s，固含量42～45％，附著力為一級。 然后在此基礎(chǔ)上用該納米乳液作為主要成膜物質(zhì)制備了納米抗菌水性環(huán)保乳膠漆、納米水性木器涂料和納米水性防腐涂料三種產(chǎn)品，并對它們的性能進行了檢測。檢測結(jié)果表明納米抗菌水性環(huán)保乳膠漆不含游離甲醛，其重金屬離子含量和有機揮發(fā)份都滿足《室內(nèi)裝飾材料有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)》GB18582-