有机硅氧烷改性丙烯酸酯微乳液的合成及其性能与应用研究

摘要

该论文采用种子乳液聚合法和半连续预乳化聚合法,合成了有机硅氧烷改性丙烯酸酯微乳液,粒径控制在50~80nm之间,制备的有机硅氧烷改性丙烯酸酯微乳液涂膜光滑致密、具有优良的耐水性、耐热稳定性、贮存稳定性、耐沾污性以及耐紫外老化性能,用于建筑外墙涂料、水性木器涂料等领域具有广阔的市场前景.采用间歇乳液聚合法、半连续乳液聚合法和种子微乳液聚合法等不同的聚合工艺对有机硅氧烷改性丙烯酸酯微乳液的聚合稳定性进行考察.采用种子微乳液聚合法,引入含特殊结构的硅氧烷单体(乙烯基三异丙氧基硅烷和)γ-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷,简称为C-1706和C-1757)对丙烯酸酯微乳液进行改性研究.借助于红外(IR)分析、差示量热扫描(DSC)分析、热失重(TG)分析、紫外(UV)老化分析、气相凝胶色谱(GPC)分析和粒径大小及其分布的分析,研究不同硅氧烷种类、添加量、加料方式对乳液粒径大小及其分布、玻璃化温度(Tg)以及涂膜性能的影响.对影响微乳液聚合反应动力学的因素进行讨论,并简要分析微乳液聚合的成核机理.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1有机硅改性丙烯酸乳液的方法

1.1.1物理改性法

1.1.2化学改性法

1.1.3物理共混和化学改性杂合法

1.2硅丙乳液研究进展

1.2.1硅丙乳液体系研究现状

1.2.2新型硅烷乳液体系的开发

1.3乳液聚合技术的研究进展

1.3.1乳液聚合及其特点

1.3.2乳液技术发展历程

1.3.3乳液聚合技术最新研究进展

1.4微乳液聚合与聚合物微乳液

1.4.1微乳液聚合的特征

1.4.2微乳液聚合物粒径大小及其分布的控制

1.4.3微乳液聚合研究的热点

1.5本论文的研究背景、研究内容和研究意义

1.5.1本论文的研究背景和研究意义

1.5.2本论文的主要研究内容

1.5.3本论文的创新之处

参考文献

2.1聚合过程凝聚物的形成机理

2.1.1乳液稳定性的丧失

2.1.2不同的聚合机理

2.2实验部分

2.2.1主要实验原材料及规格

2.2.2实验装置

2.2.3乳液聚合工艺

2.2.4分析测试

2.3结果与讨论

2.3.1乳化体系的影响

2.3.2引发体系的影响

2.3.3有机硅氧烷单体的影响

2.3.4功能性羧酸单体、羟基单体的影响

2.3.5聚合温度的影响

2.3.6聚合工艺的影响

2.3.7 pH值的影响

2.3.8乳液固含量的影响

2.3.9搅拌速率的影响

2.3.10其它因素的影响

2.4本章小结

参考文献

3.1聚合反应机理

3.2实验部分

3.2.1主要实验原材料

3.2.2实验装置

3.2.3聚合工艺

3.3微乳液聚合的设计

3.3.1微乳液配方的设计

3.3.2微乳液聚合工艺设计

3.3.3微乳液乳胶粒的设计

3.4实验结果讨论与分析

3.4.1影响聚合物微乳液性能的因素分析

3.4.2微乳液聚合物的结构与性能表征

3.5本章小结

参考文献

第四章硅丙微乳液聚合反应的动力学特征及其成核机理分析

4.1实验部分

4.1.1主要实验原材料及规格

4.1.2微乳液的制备

4.1.3乳液聚合过程的动力学行为测试与表征

4.2硅丙微乳液聚合动力学特征分析

4.2.1聚合方法的影响

4.2.2反应温度的影响

4.2.3引发剂浓度的影响

4.2.4乳化剂浓度的影响

4.2.5有机硅氧烷用量的影响

4.2.6搅拌强度的影响

4.2.7 pH值的影响

4.3微乳液聚合反应机理的探讨

4.4本章小结

参考文献

第五章高耐候外墙乳胶涂料的研制

5.1建筑乳胶涂料的配方设计

5.1.1乳胶涂料的配方组成

5.1.2配方设计中的颜基比

5.1.3配方设计中的PVC和CPVC

5.2实验部分

5.2.2实验仪器与设备

5.2.3乳胶涂料的配制

5.2.4乳胶涂料的性能测试

5.3实验结果与讨论

5.3.1∧对涂料性能的影响

5.3.2P/B对乳胶涂料性能的影响

5.3.3不同乳液对乳胶涂料性能的影响

5.4本章小结

参考文献

结论

主要符号说明

攻读博士学位期间发表的论文

致谢

附录