硅丙乳液合成过程及产品性能影响因素的研究

摘要

该论文研究了复合乳化剂体系、引发剂、有机硅单体与丙烯酸酯单体、反应温度及搅拌强度等因素对有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液的聚合过程及产品质量的影响.研究过程可分为两个部分.第一部分主要是研究乳化剂、催化剂等因素对硅丙种子乳液合成的影响,目的是选择合理的乳化剂、催化剂等原材料及反应温度、搅拌强度等工艺条件合成稳定的硅丙种子乳液.实验结果表明:当MS-1与OP-10的质量比为1:1~3:1,总用量为八甲基环四硅氧烷(D<,4>)的20％左右时,可合成稳定性良好的硅丙种子乳液;MS-1与四甲基氯化铵(TMAC)的质量比为1:1.7,总用量为D4的50%左右,MS-1与十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)的质量比为7:1,总用量为D<,4>的25%左右时,亦能得到稳定的硅丙种子乳液;而TMAC与OP-10、MS-1与Peregal O以及CTAC与Span-80的复合体系作为乳化剂时均不能得到满意的硅丙种子乳液.此外,实验还发现,合成硅丙种子乳液时选用十二烷基苯磺酸(SDBA)作为催化剂较好,不宜选用NaOH作为催化剂.第二部分主要是以第一部分合成的硅丙种子乳液为基础,在适当的反应温度和搅拌强度下,逐步连续滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的混合物,同时定期滴加过硫酸铵(APS)和丙烯酸(AA)来合成硅丙乳液.这一部分主要通过大量的单因素实验与正交实验相结合的方法研究各因素对硅丙乳液共聚过程及所得乳液或乳液涂膜的性能的影响.透射电镜(TEM)等性能测试结果显示:复合乳化剂体系是硅丙共聚乳液的聚合过程及产品性能的主要影响因素,它可以对聚合过程的凝胶率、反应速率以及乳液的外观、粒径、粘度、耐电解质稳定性及贮存稳定性,还有乳液涂膜的接触角等造成不同程度的影响;引发剂主要影响反应速率和凝胶率;丙烯酸酯单体主要影响到乳液的固含量、最低成膜温度(MFT)以及涂膜的玻璃化转变温度(Tg),有机硅单体主要影响涂膜的吸水率等;聚合反应温度主要影响乳液的反应速率和转化率等;搅拌强度主要是影响到聚合过程的凝胶率.

目录

文摘

英文文摘

第1章引言

1.1本课题的研究意义

1.2本课题的研究内容

1.3乳液聚合介绍

1.3.1乳液聚合概念

1.3.2乳液聚合机理简介

1.3.3乳液聚合的特点

1.3.4乳液聚合的历史及现状

1.4国内外研究现状

1.5本课题采取的研究方法

1.6本课题的研究目标和创新点

1.6.1研究目标

1.6.2创新点

1.7所采取的技术路线

第2章硅丙种子乳液的合成

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验原料

2.2.2实验仪器及设备

2.2.3实验步骤

2.2.4实验配方

2.3性能测试方法

2.4结果与讨论

2.4.1乳化剂的影响

2.4.2催化剂的影响

2.4.3反应温度的影响

2.4.4搅拌强度的影响

2.4.5有机硅功能单体的影响

2.5第二章小结

第3章硅丙乳液的合成

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验原料

3.2.2实验仪器及测试设备

3.2.3实验步骤

3.2.4性能测试方法

3.3结果与讨论

3.3.1单因素实验结果与讨论

3.3.2正交实验

3.3.3其他测试结果与讨论

3.4第三章小结

第4章结论

参考文献

致谢

附录：研究生期间发表的论文