聚甲基丙烯酸盐分散剂的合成及其性能研究

摘要

随着人们对健康环保要求的提高，水性环保涂料成为建筑装饰领域的新宠。但水的表面张力要比有机溶剂大很多，就需要添加一些助剂降低水的表面张力，增强对颜料颗粒的润湿作用，使颜料颗粒在液相中稳定的分散。而高分子分散剂既能够降低这种表面张力，又能够牢固的吸附在颜料粒子表面，使颜料粒子稳定的悬浮在水溶剂中，达到最佳的分散效果。高分子分散剂凭借独特的性能，被广泛用于水性涂料中。
　　 本论文以水溶液自由基聚合法制备聚甲基丙烯酸盐高分子分散剂，并利用端基法测定聚合物分子量。通过对链转移剂、引发剂、单体浓度的优化调整，有效控制了聚合产物分子量大小。通过二氧化钛悬浮颗粒沉降稳定性评价最终确定了最佳的合成工艺条件。结果表明:在聚合反应温度为70℃，链转移剂浓度为2％，引发剂浓度为0.05％，单体浓度为10％的条件下合成了适宜分子量为1000左右的分散剂，分散力约为94％;当分散剂浓度为0.2％时，分散效果最佳。
　　 研究了氢氧化钠、乙醇胺、二乙醇胺三种中和剂中和后的分散剂对二氧化钛、铁红、炭黑颜料进行分散稳定性。结果表明，分散剂对三种颜料的吸附作用不只是简单的物理吸附，还发生了化学吸附。
　　 探索了分散剂中和程度对分散性能的影响，并通过红外及SEM分析结果，揭示了分散体系的结构与分散性的关系。
　　 分散剂在乳胶漆中的应用结果表明:在色浆沉降稳定60天后仍无明显沉降现象，表明本文所制备的分散剂在颜料色浆中具有极佳的分散稳定性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 分散剂概述

1．1．1 分散剂分类

1．1．2 高分子分散剂的结构特征

1．1．3 高分子分散剂的分类

1．1．4 高分子分散剂的应用

1．1．5 国内外研究现状

1．2 颜料概述

1．2．1 颜料定义

1．2．2 颜料与染料的区别

1．3 选题意义

第2章 分散作用稳定理论

2．1 分散作用机理

2．1．1 锚固作用机理

2．1．2 溶剂化机理

2．1．3 分散稳定理论

2．2 颜料的分散稳定过程

2．2．1 颜料粒子润湿过程

2．2．2 颜料粒子分散过程

2．2．3 颜料粒子稳定过程

2．3 影响高分子分散剂分散性能的因素

第3章 实验部分

3．1 实验药品与仪器

3．1．1 实验药品

3．1．2 实验仪器

3．2 聚甲基丙烯酸钠高分子分散剂的合成

3．2．1 合成方案

3．2．2 具体操作步骤

3．2．3 聚合反应的影响因素

3．2．4 分散性能研究

3．3 物性测定与分析

3．3．1 分子量的测定

3．3．2 固含量的测定

3．3．3 沉降稳定性的测定

3．3．4 红外结构分析

3．3．5 微观形貌分析

3．4 高分子分散剂分散性能测试

3．4．1 乳液制备

3．4．2 色浆的制备

第4章 结果与讨论

4．1 聚甲基丙烯酸(钠)的合成

4．1．1 聚甲基丙烯酸盐反应方程式

4．1．2 聚合反应的影响因素

4．1．3 加料方式对分子量的影响

4．2 分散性能研究

4．2．1 聚合物的测定

4．2．2 分散剂浓度对分散性能的影响

4．2．3 不同中和度的影响

4．2．4 不同中和剂的影响

4．3 高分子分散剂对颜料的分散性能

4．3．1 高分子分散剂对TiO2的分散作用

4．3．2 高分子分散剂对铁红的分散作用

4．3．3 高分子分散剂对炭黑的分散作用

4．4 颜料色浆分散体系稳定性研究

第5章 结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢