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《重庆大学》 2006年
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核壳结构有机硅—丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

李秋  
【摘要】: 由于丙烯酸酯乳液具有成膜性好、强度高和粘结性强等优点,应用广泛;但普通的聚丙烯酸酯乳液还存在耐水性差,低温下不易成膜,高温时易回粘以及耐候性和抗污染性低的缺点。而聚有机硅氧烷具有优异的耐高低温性以及憎水性。因此,本文以有聚机硅氧烷为核,聚丙烯酸酯为壳,合成核壳硅丙共聚乳液。结果表明:乳液的粘度较低、贮存稳定性好,涂膜的综合性能优良,该乳液可用作餐具内壁涂料。 以盐酸作催化剂,比较二甲基二乙氧基硅烷(Ld-10)与八甲基环四硅氧烷(D4)聚合情况,通过单体转化速度、乳液稳定性及粒径分析确定:八甲基环四硅氧烷(D_4)水解更稳定一些,pH=1、2、3可以得到转化率65%左右的硅乳液,其粒径分布较均匀,温度为80±1℃较适宜。 在此基础上进一步合成核壳硅丙乳液,系统研究了各种因素对乳液及其涂膜性能的影响。结果表明:八甲基环四硅氧烷(D4)发生阳离子聚合在pH=3、反应6h得到的硅丙乳液性能最佳;壳层硬软单体配比MMA/BA选择为1/1;有机硅单体用量占总单体的20%;有机硅交联剂NQ-71用量占有机硅单体的7%;连续滴加引发剂,用量为0.7%;以SDBS和OP-10作为复合乳化剂,SDBS/OP-10配比为3/2较适宜;乳化剂总量占所有单体的比例确定为4%;对壳层单体采用连续滴加的加料方式可得到稳定、高转化率的乳液,通过实验确定滴加时间为1.5h较适宜;确定功能性单体的用量为0.5g;搅拌速度250rpm为宜。 正交实验获得吸水率低的优化条件:有机硅单体用量为15%,交联剂用量为5%,乳化剂用量为4%,MMA/BA配比为2/3。经检测,涂膜外观透明、有光泽;涂膜的耐水性好,常温吸水率2.24%,80℃热水20min轻微泛白,60min不起泡不脱落;乳液固含量35.13%;贮存稳定性半年以上。红外光谱、DSC分析、透射电镜分析、粒径分析表明,有机硅与丙烯酸酯键合形成核壳聚合物,乳胶粒子直径80nm,呈椭球状。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O621.25

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【引证文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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6 杨佑浩;核壳结构纳米光催化剂与可见光催化降解有机物[D];复旦大学;2007年
7 杨晓峰;CeO_2@Au核壳结构纳米组装粒子的制备与表征[D];长春理工大学;2006年
8 徐晓脍;微纳米导电聚苯胺复合粒子及其水性防腐涂料的研制[D];山东大学;2010年
9 杨治国;核壳结构丙烯酸酯乳液的合成与表征[D];重庆大学;2004年
10 万林战;核壳型丙烯酸酯共聚物的合成及其与PVC共混改性研究[D];河北工业大学;2002年
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