自交联有机硅烷改性丙烯酸酯核壳乳液合成与性能研究.pdfVIP

2：武汉大学化学与分子科学学院，武汉，430072) 摘要：用核壳乳液聚合法合成了有机硅改性丙烯酸酯乳液，有机硅采用v一甲基丙烯 酰氧基丙基三甲氧基硅烷，为硬核软壳结构，并用FT-IR和动态光散射技术对 复合乳液进行了表征。讨论了表面活性剂的最佳配比，表面活性剂浓度以及有机 硅含量对转化率的影响。研究结果表明复合乳化剂为l：l(摩尔比)，乳化剂浓度 斗叼匕习珏q≮屯 树脂研究 为4％，反应温度为80(2的工艺为最佳的有机硅改性丙烯酸乳液的合成工艺。 关键词：核壳乳液聚合；环境友好涂料；v一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0引言 1．1 实验药品 丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸酯乳液因其优异的耐候性、耐酸碱性 和耐腐蚀性，环境友妤【生广泛应用于建筑外墙涂 (SDS)，化学纯，国药集团化学试剂有限公司； 料行业[11，并逐渐取代了溶剂型涂料和高固体分 Triton X-405(EO=40)，化学纯，进口分装； 涂料[2】。但也存在低温易变脆和高温易变粘的缺 Y一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)， 点。有机硅烷主链为Si—O—Si键，具有高度的 化学纯，武汉大学化工厂；过硫酸铵(APS)，分 柔川页性，耐高低温性能好，表面能低的优点[3-甜， 析纯，上海爱建试剂厂；碳酸氢钠，分析纯，广 又具有在水中极易发生水解和缩聚反应的缺点。 东西珑化工集团公司；去离子水，自制。 采用硅烷偶联剂对聚丙烯酸酯乳液进行改性可显 著提高乳液涂料的性能，如涂膜的硬度、附着 1．2制备方法 力、耐水性、耐化学溶剂性、耐候性和耐沾污性 将乳化剂SDS、TritonX-405、引发剂 等【51。将丙烯酸酯类和有机硅氧烷这两类极性相 APS、缓冲剂加人去离子水中，然后加入单体混 差很大的单体进行乳液共聚，制备兼有两者优异 性能的新材料[6-11]，在理论和应用方面都具有重 预乳液。将部分预乳液加入容器开始升温。待溶 要意义。本论文采用Y一甲基丙烯酰氧基丙基三 液出现蓝光后，得到种子乳液，种子乳液即形成 甲氧基硅烷(MPTS)对丙烯酸酯乳液进行原位 的核再将剩余的预乳液加入反应体系，继续聚 共聚改性，制备得到性能优良的核壳乳液，并初 合，反应最后1d、时加人v一甲基丙烯酰氧基丙 步考察了表面活性剂浓度、表面活性剂配比、反