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《西北工业大学》 2004年
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有机硅—丙烯酸酯乳液的制备与研究

罗焕  
【摘要】: 本文在对乳液聚合的理论及新工艺、新技术,特别是国内外有机硅改性丙烯酸酯乳液的研究进展进行了全面的综述的基础上,运用有机硅偶联剂对丙烯酸酯乳液的化学改性机理,分别合成了硅含量为2%和6%的有机硅—丙烯酸酯乳液。在合成含量为2%有机硅—丙烯酸酯乳液时,首先对纯丙烯酸酯乳液进行了研究,并确定了乳液聚合的最佳工艺。即:采取半连续乳液聚合方法、反应温度为80℃、搅拌速率为220rpm。其次,制备了N-羟甲基丙烯酰胺自交联型乳液和2%γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)含量的有机硅—丙烯酸酯乳液。利用红外光谱分析(IR)、热失重分析(TGA)和差式扫描量热分析(DSC)对大分子的结构和性能进行了表征。通过力学和耐水性能的测试,证实了所研制的有机硅改性丙烯酸酯聚合物具有比纯丙烯酸酯聚合物更加优良的力学和耐水性能。在合成硅含量为6%的有机硅—丙烯酸酯乳液时,通过正交实验设计的方法,获得了最佳的实验工艺路线及配方。这两种高性能硅—丙乳液已通过了产品中试,经性能进行测试,均达到或超过了国家规定的各项性能指标。利用半连续乳液聚合的方法合成了“核—壳”型有机硅—丙烯酸酯共聚复合乳液,采用氧化—还原引发体系降低了聚合体系的反应温度。通过对复合共聚物薄膜的力学性能及耐水性测试,证实了“核—壳”型有机硅—丙烯酸酯共聚复合乳液能显著提高丙烯酸酯的力学及耐热、耐水等物理性能。
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