有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的细乳液合成及应用..docVIP

浙 江 理 工 大 学 材 料 与 纺 织 学 院 毕业设计(论文)诚信声明 我谨在此保证：本人所写的毕业设计(论文)，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计(论文)主体均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。 声明人(签名)： 年 月 日 摘 要 聚丙烯酸酯因成膜性好，粘结性强，耐热等优点而被广泛应用于涂料印花粘合剂，但其存在胶膜硬度大，耐水性差，冷脆热黏等缺点而影响了印花产品的质量。聚硅氧烷疏水性强，链段柔顺，将含有乙烯基的聚硅氧烷对聚丙烯酸进行改性，能有效改善聚丙烯酸酯粘合剂的缺点，提高涂料印花的色牢度与手感。因此本文合成出双端乙烯基聚二甲基硅氧烷（diVi-PDMS），并将其用于改性聚丙烯酸酯，制得一种新型涂料印花粘合剂，使得涂料印花织物兼具良好的耐摩擦牢度和手感。主要研究内容分为两部分： 第一部分：双端乙烯基聚二甲基硅氧烷的合成及表征。采用1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷为原料，以三氟甲基磺酸为催化剂，通过阳离子开环聚合合成双端乙烯基聚硅氧烷（diVi-PDMS）。研究了催化剂用量，反应温度和反应时间对产物转化率和封端率的影响，优化了合成工艺条件并采用红外光谱（FTIR）和核磁共振（1H-NMR）对产物结构进行表征。结果表明：双端乙烯基聚硅氧烷（diVi-PDMS）的优化工艺条件为催化剂用量0.15%，反应温度70℃，反应时间6h，产物转化率达到91%,FTIR和1H-NMR谱图分析表明了产物为双端乙烯基聚硅氧烷（diVi-PDMS)。 第二部分：diVi-PDMS改性聚丙烯酸酯细乳液的合成及其性能研究。采用自制的双端乙烯基聚硅氧烷（diVi-PDMS）改性聚丙烯酸酯，通过细乳液聚合制得有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。研究了传统乳化剂（SDS:O-10）/可聚合乳化剂（V-20S）配比及用量，有机硅单体分子量对聚合稳定性、乳液性能、胶膜性能及涂料印花性能的影响，并用红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TG）、差示扫描量热仪（DSC）等对聚合物的结构和性能进行测定和表征。结果表明：乳化剂配比为1.5:1:1、用量为6%时，聚合稳定性及乳液稳定性良好，乳液粒径小，分布窄，且相比传统乳化剂，复配可聚合乳化剂明显提升胶膜的力学性能；随着diVi-PDMS分子量的增大，胶膜交联度降低，耐水性降低，力学性能变差，涂料印花织物耐摩擦牢度变差，当diVi-PDMS分子量为约为1600时，胶膜水接触角为94.9°，吸水率为7.39%，印花织物干、湿摩擦牢度可达4级，手感柔软。红外分析表明产物为有机硅改性聚丙烯酸酯，DSC和TG分析表明经改性后聚合物的玻璃化温度降低，热分解温度提高，耐热稳定性增强。 论文研究表明，以双端乙烯基聚硅氧烷（diVi-PDMS）为改性单体，采用细乳液聚合，制备有机硅改性聚丙烯酸酯乳液粘合剂，应用于印花涂料，其印花织物耐干、湿摩擦牢度均达到4级，手感柔软，印花织物具有良好的耐摩擦牢度，又具有柔软的手感。 关键词：聚丙烯酸酯；双端乙烯基聚硅氧烷；细乳液聚合；涂料印花 Abstract Polyacrylate has been widely used as pigment printing binder because of its advantages, such as good film-forming ability, strong adhesion, good heat resistance, etc. However, the polyacrylate generally exists many defects which affect the quality of the printing products, such as high hardness, poor property of waterproof, hot sticky-cool brittle performance of the latex film. There are many advantages in polydimethylsiloxane (PDMS), such as good hydrophobicity and flexibility. PDMS which contains vinyl group was applied in the modification of polyacrylate, in order to improve the color fastness and handle of pi