膨胀聚苯乙烯板外墙外保温体系胶粘剂的制备

摘要

随着能源危机的迫近和环境保护意识的不断提高,建筑节能问题越来越受到重视。膨胀聚苯板外墙外保温系统作为目前主流的建筑节能措施而得到了广泛的应用,其中粘接聚苯板与基层墙体的胶粘剂是该体系使用安全性和耐久性的关键。
　　本文采用“粒子设计”方法,选用醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯为核单体,苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为壳单体,SDS和OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用预乳化半连续种子乳液聚合法制备了一种具有“软核硬壳”结构的核壳乳液胶粘剂。该胶粘剂按照国家标准JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》进行测试,结果表明其与水泥砂浆和膨胀聚苯板的原粘接强度和耐水粘接强度均符合标准要求。
　　本文对影响预乳化液稳定性的因素进行了研究。通过设计五因素四水平的正交实验,得到了本体系较佳的预乳化工艺条件:乳化剂用量4％,预乳化温度30℃,单体滴加时间30min,搅拌器速率560r/min,搅拌时间25min。本文同时对影响核壳结构的重大因素之一的壳层单体预乳化液饥饿态滴加速度进行了测定,结果表明本体系下壳层预乳液滴加速度为23.75g/h满足饥饿态滴加。
　　实验对乳液聚合过程中影响聚合物乳液性能和成膜性能的各个参数进行了考察,得到了较佳的工艺条件:反应温度为78℃;乳化剂用量为4％;乳化剂配比为SDS:OP-10=3:2;引发剂用量0.4％;核壳比8:2;功能单体丙烯酸用量3％。在此条件下聚合过程平稳,所得乳液乳白细腻,室温成膜性好,耐水性和耐碱性好。
　　本文采用红外光谱、动态热机械分析(DMA)及粒径分析等手段对聚合物乳液粒子的形态结构进行了表征,结果表明:所制得的乳液胶粘剂具有两个玻璃化转变温度,且复合粒子粒径明显大于核层粒子粒径,证实了核壳结构的存在。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 外墙外保温体系介绍

1.2 外墙外保温体系胶粘剂的研究现状

1.2.1 聚合物砂浆的发展与现状

1.2.2 可用于水泥改性的聚合物种类

1.2.3 外墙外保温体系聚合物的选择

1.3 醋酸乙烯酯乳液研究进展

1.3.1 物理共混

1.3.2 化学共聚

1.4 核壳乳液聚合

1.4.1 核壳乳液聚合及其特点

1.4.2 核壳乳液聚合机理

1.4.3 核壳乳液聚合方法

1.4.4 核壳乳胶粒结构形态影响因素

1.4.5 核壳聚合乳液的应用

1.5 课题的意义与研究内容

第二章 实验部分

2.1 实验原料

2.2 实验仪器及设备

2.3 实验装置

2.4 实验内容

2.4.1 单体预乳化

2.4.2 核壳乳液的制备

2.5 分析测试

第三章 核壳乳液的制备

3.1 共聚单体的选择及配方设计

3.2 预乳化工艺条件探索

3.3 聚合工艺条件对乳液性能的影响

3.3.1 乳化剂的影响

3.3.2 引发剂的影响

3.3.3 反应温度的影响

3.3.4 其它影响因素

3.4 核壳乳液聚合的影响因素

3.4.1 壳层单体的加料方式

3.4.2 核壳单体比例的影响

3.4.3 功能单体的影响

3.5 小结

第四章 核壳乳液结构表征与应用性能

4.1 核壳结构表征

4.1.1 红外吸收光谱法

4.1.2 粒径分布测定

4.1.3 动态热机械分析(DMA)

4.2 应用性能

第五章 结论

参考文献

致谢

附录:攻读硕士学位期间发表的论文