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水性阻尼降噪涂料的合成与性能研究

许琤  
【摘要】:核壳结构乳胶粒子的合成及其性能的研究是乳液聚合领域中的一个重要方面,其中多层核壳结构乳胶粒子是一组特殊的群体,在生物、物理、化学等方面都有着潜在的应用。本论文利用分子设计的思想,成功合成了具有梯度结构的多层核壳聚(I-J)互穿网络聚合物,在对其结构进行详细表征的基础上,以此乳液作为基料树脂,通过加入合适的助剂及填料,配制成阻尼涂料,并对其性能进行研究,进一步优化实验配方。主要工作包括: 1.采用“种子乳液聚合”和“多步乳液聚合工艺”相结合的方法,通过在不同位置引入合适量的K,合成了具有不同层数的核壳结构乳胶粒子。动态激光光散射分析(DLS)证明乳液具有良好的聚合稳定性,动态机械分析(DMA)表明K引入的位置及用量的改变会影响乳胶粒的形态结构,进而影响乳液的阻尼性能。 2.设计并合成了具有窄分布、梯度IPN结构的多层核壳结构乳胶粒子,该粒子从内到外的玻璃化温度逐渐降低。利用原子力显微镜(AFM)并结合对室温下乳液成膜性能的宏观观察,证明该乳液具有良好的室温成膜性能。动态机械分析(DMA)表明层与层之间的玻璃化温度(Tg)差,层与层之间的质量比例,层与层之间的顺序,交联剂的用量等都对乳胶粒乳液的阻尼性能有很大影响。 3.将具有不同玻璃化温度的乳液进行共混并测试混合乳液的阻尼性能,发现共混乳液的阻尼性能不如多层核壳结构乳胶粒乳液的阻尼性能优良;在同等工艺条件下合成的具有不同层数的核壳乳胶粒子中,多层核壳结构乳胶粒子的阻尼性能最佳。 4.以阻尼性能优良的多层核壳结构乳胶粒子作为基料树脂,通过加入合适的助剂及填料配成阻尼涂料。Turbiscan LAB稳定分析仪测试证明分散剂的种类及用量、防沉剂及保护胶体的用量等会影响涂料的稳定性,动态机械分析(DMA)表明填料用量、剪切速率等会影响涂料的阻尼性能。


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