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《中南大学》 2003年
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八甲基环四硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究

陈红梅  
【摘要】:本论文以建筑外墙涂料用水溶性有机硅改性丙烯酸树脂为研究背景,研究含羟基聚硅氧烷改性丙烯酸酯乳液聚合。论文以D_4为起始原料,经过阴离子乳液聚合得到含羟基的聚硅氧烷,再将它经自由基聚合键合到丙烯酸酯聚合物中,制备出有机硅丙烯酸酯乳液。本论文的研究工作分为两部分,一是通过D_4阴离子乳液聚合合成含羟基聚硅氧烷的研究,得出合成聚硅氧烷的实验室理想条件。二是在合成聚硅氧烷乳液的基础上,应用硅烷偶联剂MATS与聚硅氧烷协同完成对丙烯酸酯的改性,得出有机硅丙烯酸酯乳液合成的优化条件,并对乳液性能的影响因素进行了分析。 在D_4阴离子乳液聚合制备含羟基聚硅氧烷研究中,主要探讨聚合反应温度、乳化剂体系及用量对聚合反应速率、聚合物分子量以及乳液稳定性的影响,得出较为理想的反应条件是反应温度为80℃,乳化剂DBSA用量为3%-5%,反应6h产物分子量达到6-8万。通过分析和计算得出了该体系的反应级数和表观活化能。从反应过程液层变化和粒径的动态变化角度进行研究,分析得出羟基硅油乳液“漂油”问题的主要原因是大颗粒“过渡层粒子”的存在。 在聚硅氧烷改性丙烯酸酯的乳液合成中,首先研究了反应温度、乳化剂体系及用量、聚硅氧烷等对产物粒径大小及分布、电解质稳定性的影响。得出聚硅氧烷用量在10%左右,反应温度控制在78-82℃,反应过程中逐步补加3%的OS/Ap065复合乳化剂能得到性能较好的乳液。其次研究了硅烷偶联剂MATS对乳液膜性能的影响,MATS用量为聚硅氧烷的5%,涂膜润湿角大于90°,涂膜的憎水性好。以TG、DTG、DTA、IR和SEM等为表征手段,通过对MATS加料方式的研究,得出硅烷偶联剂在聚合反应中的作用机理:MATS相当于是“过渡层”,两边分别连接着聚硅氧烷和丙烯酸酯。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ630

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