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《华南师范大学》 2002年
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有机硅改性丙烯酸酯复合乳液的研究及其在建筑外墙涂料中的应用

刘敬芹  
【摘要】: 本研究旨在开发一种性能优异的环保性建筑外墙涂料。 本实验在纯丙烯酸酯体系即甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸三元体系的基础上研究了普通乳液、无皂乳液的成核机理,聚合工艺、反应条件、引发体系等因素对乳液合成及材料性能的影响。实验结果表明无皂乳液较由普通小分子乳化剂形成的乳液胶膜具有更好的耐水性、附着力及表面性能。在过氧化物引发体系中引发反应,单体预乳化、种子乳液滴加工艺,反应后期加入氧化还原引发剂后处理,以提高单体的转化率及减少残余单体含量。 纯丙烯酸酯乳液涂料尽管具有较优异性能,但其耐水性、耐候性及耐高低温性能仍不能满足高层建筑外墙装饰的要求。为此,在上述纯丙烯酸酯体系中加入有机硅进行共聚改性,在丙烯酸树脂中引入硅氧键,由于Si-O键的离解能比较大(452KJ/mol),对光热稳定,不易受紫外光的作用老化,有利于进一步提高树脂涂层的耐久性;有机硅树脂与丙烯酸树脂及无机底材之间能形成互穿网络结构,提高了涂层的硬度和耐水性;此外有机硅树脂表面能低,提高了涂层的耐沾污性。 根据建筑涂料通常应在常温下干燥成膜和价格不宜太高的要求,本研究利用化学改性法,将带乙烯基的有机硅活性单体和丙烯酸酯类单体共聚,使有机硅以化学键的形式结合到丙烯酸树脂分子上,从结构、组成上完成对丙烯酸树脂的改性,达到分子级改性的效果。在乳液聚合过程中,分别采用水解抑制一后交联控制和稳定硅丙体系的后催化两种技术手段,制得了反应和贮存稳定的高硅烷含量乳液。利用TEM、SEM、DSC和TG等测试手段研究了共聚物的结构和性能,并采用建筑涂料测试标准检测了涂料的相关性能。结果表明:乳液贮存稳定期达1年以上,无漂油及凝聚现象:涂料耐水性、耐候性、附着力等性能均超过相应国标。
【学位授予单位】:华南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TQ633

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