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改性硅丙乳液的制备及其乳胶膜性能的表征

朱杨荣  
【摘要】:通过在聚合单体(MMA,BA,MAA)中加入AAEMA,制得反应性乳液,然后再在乳液中加入带有氨基的KH550搅拌均匀,制备能在室温下发生自交联的硅丙乳液。考察了不同KH550的引入量对漆膜性能的影响,并采用粒径测定、TEM、DSC、TGA、FTIR分析对其进行表征。发现制备的乳胶粒径约100nm并具有在窄分布的特点。经室温自交联杂化后,硅丙乳胶膜的耐水性、耐老化性、硬度、拉伸模量及耐热性能多得到了提高。实验结果表明,AAEMA占单体量为8~10%制备得到的漆膜综合性能最佳。在AAEMA引入量一定时(10%),随着KH550加入量的增加,交联度增大,涂膜的耐水性、光泽、硬度、拉伸强度等性能都得到提高。KH550/AAEMA摩尔比=3/4时漆膜的综合性能最佳。 采用了细乳液聚合工艺,以十六烷为共稳定剂,制备硅丙乳液,很好的避免了KH570上的硅氧基在乳液聚合过程中,水解缩合造成大量凝胶的现象,并在体系中引入功能性AAEMA制备得到具有室温自交联功能性乳液,加入交联剂己二胺,最终制备得到自交联硅丙乳液。采用粒径测定、TEM、DSC、TGA、FTIR分析对其进行表征,并考察了KH570和AAEMA量对硅丙乳液稳定性、乳胶膜性能的影响,结果表明,KH570/单体为10-12.5%,AAEMA/单体为8-10%时,漆膜的综合性能最佳。乳胶膜的力学性能、耐热老化性能及耐水性最好。 采用细乳液聚合工艺,以羟基硅油为共稳定剂,制备硅油改性硅丙乳液,以羟基硅油为共稳定剂代替常规会挥发的共稳定剂,减少了乳液成膜过程中的VOC量,羟基硅油通过硅羟基之间缩合反应,接枝到聚合物链上,羟基硅油分布在乳胶粒子周围,在成膜过程中在乳胶膜表面形成一层有机硅膜,大大提高了漆膜的疏水性,对提高漆膜耐水性很有意义。实验结果表明,漆膜的接触角随着硅油量的增加而增加,漆膜的拉伸强度和凝胶率随着KH570量增加而提高,当KH570/单体=12.5%,Silcone oil/单体=16-20%时,漆膜的耐水性最好。 通过对二氧化硅纳米粒子表面亲油改性和修饰,改善了纳米二氧化硅在SDS水溶液中和单体液滴中的分散稳定性,分别采用了传统乳液聚合方法和细乳液聚合方法,制备了纳米二氧化硅/硅丙复合乳液,并考察了纳米二氧化硅对硅丙乳


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