自清潔氟碳乳液的制備及其性能的研究.pdf

1、近年來(lái)，很多由外墻瓷磚脫落而導(dǎo)致的事故時(shí)有發(fā)生，建筑外墻涂料作為石材類(lèi)材料的替代者已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。然而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的外墻涂料穩(wěn)定性和耐候性較差，難以替代真正的石材類(lèi)材料。因此，開(kāi)發(fā)耐候性好、耐污性強(qiáng)、成本低的多功能外墻裝飾材料逐漸成為一個(gè)既具有挑戰(zhàn)性又具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。由于耐熱性好、耐酸堿性強(qiáng)、抗氧化性好、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，丙烯酸酯乳液經(jīng)常被用于制備外墻建筑涂料。但是，聚丙烯酸酯的一些缺點(diǎn)如耐沾污性差、與有機(jī)溶劑相容性差和裝飾性差等，使其

2、應(yīng)用范圍受到一定的限制。因此，研究者們?cè)诰郾┧狨ト橐焊男苑矫孀隽舜罅抗ぷ?，特別是構(gòu)建具有“荷葉效應(yīng)”的疏水性表面。
　　本論文利用乳液聚合的方式合成了核殼型結(jié)構(gòu)的丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羥丙酯-甲基丙烯酸十二氟庚酯四元聚合物乳液(BMHD)、具備自清潔功能的TiO2-SiO2/BMHD復(fù)合乳液、經(jīng)甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)改性的MPS-BMHD乳液。并通過(guò)FT-IR、19F NMR、TEM、AFM、TG

3、A、水接觸角(WCA)、Zeta電位及粒度分析儀等手段對(duì)乳液的結(jié)構(gòu)及形態(tài)、乳膠膜表面的微觀形貌、聚合物的熱穩(wěn)定性能等進(jìn)行了表征和測(cè)試。
　　本論文分為六章，各章節(jié)內(nèi)容如下:
　　第一章:文獻(xiàn)綜述主要介紹了含氟丙烯酸酯、無(wú)機(jī)納米材料改性含氟丙烯酸酯、有機(jī)硅氧烷改性丙烯酸酯的研究進(jìn)展，并且闡述了本論文的選題意義、主要的研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新之處。
　　第二章:主要介紹了實(shí)驗(yàn)中所使用的實(shí)驗(yàn)藥品、儀器，實(shí)驗(yàn)步驟與樣品的表征方法。

4、>　　第三章:闡述了以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羥丙酯(HpA)為核單體，甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、BA、MMA和HpA為殼單體，采用半連續(xù)種子乳液聚合法制備得到了核殼型BMHD乳液，研究了乳化劑、引發(fā)劑、DFMA用量及反應(yīng)溫度、時(shí)間對(duì)乳液及乳液膜性能的影響。結(jié)果表明:最佳的乳化劑、引發(fā)劑用量分別為4wt.％、0.4wt.％，DFMA單體的用量為15wt.％，制備得到的BMHD乳液成膜后水接觸角(

5、WCA)可以達(dá)到113°，具有一定的疏水效果。
　　第四章:通過(guò)物理共混的方式，將無(wú)機(jī)納米材料金紅石型TiO2-SiO2摻雜入BMHD乳液中，制備得到了無(wú)機(jī)納米材料摻雜改性的TiO2-SiO2/BMHD乳液，研究了無(wú)機(jī)納米材料添加量對(duì)乳液性能的影響，討論了納米粒子的摻雜對(duì)乳液成膜后疏水性的作用機(jī)理。結(jié)果表明:當(dāng)TiO2-SiO2粒子的添加量為0.3wt.％時(shí)，乳液成膜后的水接觸角可以達(dá)到135°，表現(xiàn)出了良好的疏水性能，涂覆于仿石

6、漆上的乳液膜經(jīng)過(guò)污染、噴淋等過(guò)程，依然潔凈如初，表現(xiàn)出了優(yōu)異的自清潔性能。
　　第五章:通過(guò)接枝有機(jī)硅氧烷(MPS)制備得到了MPS-BMHD乳液，研究了MPS含量對(duì)乳液及乳液膜性能的影響，結(jié)果表明:當(dāng)硅氧烷的含量為5wt.％時(shí)，乳液成膜后的水接觸角可以達(dá)到155°，已經(jīng)屬于超疏水范疇。將MPS-BMHD乳液涂覆于仿石漆上干燥成膜經(jīng)過(guò)污染、噴淋等過(guò)程，表現(xiàn)出了優(yōu)異的自清潔性能。
　　第六章:對(duì)論文工作進(jìn)行總結(jié)，并且提出了在在