高性能PVC塑料墙纸罩光漆的研制

摘要

丙烯酸酯类乳胶漆因其合成工艺简单、生产易于控制、产品质量稳定、价格低廉,且与被涂饰材料粘接力强,涂层耐热耐老化等性能优良的特点,并由于其以水为分散介质从而达到了无污染的环保要求,受到了建筑内、外墙涂料工业、皮革工业等的亲睐,成为当今涂料工业发展热点之一.该文采用预乳化的半连续种子乳液聚合工艺合成了可用于PVC面层涂饰罩光用的苯丙乳液,并针对传统苯丙乳液耐热性与耐寒性、硬与软难以统一的缺点,运用了核壳乳液聚合技术和粒子设计的思维,对其进行了改性研究,合成了一种含有羧基和羟基的,在室温干燥成膜过程中能发生自交联反应的核壳苯丙乳液.并研究了聚合方法、共聚单体、乳化剂体系、引发剂种类用量以及其添加顺序、电解质用量、聚合工艺对乳液性能以及乳胶膜性能的影响.研究结果表明:核壳乳液聚合技术和粒子设计技术能有效提高乳液和乳胶膜的性能,解决耐热和耐寒等矛盾;采用2.5﹪的乳化剂,0.6﹪的引发剂,反应温度控制在75~80℃之间,搅拌速度宜控制在250~350rpm之间可以稳定合成固含量为40﹪的自交联型苯丙乳液;5~15﹪的苯乙烯能改善乳胶膜的耐磨性、耐热性和表面滑爽的感觉,并降低乳液的成本;1~3﹪的N-羟甲基丙烯酰胺能有效的改善乳胶膜的耐热性和韧性,且添加在壳层能更有效提高交联密度,达到提高改性乳液的物理化学性能而又不影响体系稳定的效果.该文借助红外光谱、热分析、粒径测试和凝胶渗透色谱对苯丙乳液和改性苯丙乳液和乳胶膜进行表征和分析,通过对比分析可知,对苯丙乳液的共聚改性成功,并且有效的提高了乳胶膜的耐热性能和其他机械物理性能.DSC曲线只有一个玻璃化温度转变,说明核壳结构的设计合理.以合成的自交联型苯丙乳液为基漆,通过配方设计、性能优化成功配制了PVC塑料墙纸罩光用的乳胶漆.产品硬度:3H,附着力:1级,200℃下烘烤不发粘、黄化,光泽较高、手感好.该产品的各项性能均已达到或超过国内同类产品.

目录

文摘

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第一章绪论

前言

1.1 PVC墙纸罩光漆的发展概况

1.2苯丙乳液的特点

1.3丙烯酸酯类乳液的改性技术

1.3.1多元共聚技术

1.3.2交联技术

1.3.3核壳乳液聚合技术

1.4分子设计在乳液合成中的应用

1.4.1分子设计方法在改善附着力和润湿性上的应用

1.4.2分子设计方法在改善耐热性能和抗冷脆性能上的应用

1.4.3分子设计方法在改善其他性能上的应用

1.5研究背景、研究内容和研究意义

1.5.1研究背景

1.5.2研究内容

1.5.3研究意义及创新

第二章核壳乳液聚合的机理以及配方设计

2.1核壳乳液聚合的机理

2.1.1种子乳液聚合

2.1.2核壳乳液聚合

2.1.3自由基聚合反应

2.2配方设计的思路

2.2.1聚合单体的选择

2.2.2乳化剂的选择

2.2.3引发剂的选择

2.2.4其他组分的选择

2.2.5聚合物平均分子量及其分布

2.2.6聚合物平均粒径及其分布

2.2.7聚合方法和工艺的确定

2.3本章小结

第三章PVC塑料墙纸乳液的合成及其性能研究

3.1实验部分

3.1.1实验用原料与试剂

3.1.2实验仪器

3.1.3合成苯丙乳液的配方及工艺

3.1.4乳液表征及胶膜性能测试

3.2实验结果与讨论

3.2.1聚合方法的选择

3.2.2单体的影响

3.2.3乳化剂的影响

3.2.4引发剂的影响

3.2.5反应温度的影响

3.2.6搅拌强度的影响

3.2.7预乳化液稳定性的影响

3.2.8缓冲剂的影响

3.3罩光油乳液的表征及其分析

3.3.1玻璃化温度(Tg)分析

3.3.2 红外光谱（FTIR）分析

3.3.3热失重分析（TG）

3.3.4乳液分子量及其分布分析(GPC)

3.4本章小结

第四章PVC塑料墙纸乳液的改性合成及其性能研究

4.1实验部分

4.1.1实验用原料

4.1.2改性乳液的制备

4.1.3测试仪器及表征

4.2 NMA作用的机理

4.3 NMA用量对苯丙乳液的影响

4.3.1NMA用量对乳液耐热性的影响

4.3.2NMA用量对乳液性能的影响

4.3.3NMA用量对涂膜的物理性能的影响

4.3.4 NMA用量对乳液Ca2+的稳定性的影响

4.4 NMA添加工艺对改性PVC塑料墙纸乳液的影响

4.5改性乳液树脂的表征

4.5.1玻璃化温度(Tg)分析

4.5.2红外光谱(FTIR)分析[64，65]

4.5.3热失重分析(TGA)

4.5.4改性乳液分子量及其分布分析(GPC)

4.6本章小结

第五章PVC塑料墙纸乳胶漆的配制及其性能研究

5.1高性能PVC塑料墙纸乳胶漆的配制

5.2高性能PVC塑料墙纸乳胶漆的性能

5.3影响乳胶漆性能的因素

5.3.1成膜助剂的选择

5.3.2消泡剂的选择

5.3.3增稠剂的选择

5.3.4其他

5.4本章小结

结论与建议

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢