可交联中空乳胶粒乳液型涂料的制备

摘要

本工作在低皂条件下，采用核壳乳液聚合方法制备具备了室温成膜性和高温可交联的中空结构聚合物乳液。首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体制备种子乳液；并在种子乳液基础上以MAA、MMA和二乙烯基苯(DVB)为单体进行聚合，制成带羧基的核乳胶粒；然后以苯乙烯(St)、MAA、BA以及DVB为共聚单体制备交联的共聚物；随后在最外层包覆BA和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的共聚物；最后通过对其进行碱处理，制得含有功能性基团的中空乳胶粒。另外以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和BA为共聚单体制备带有羟基的聚合物乳液。将上述两种乳液共混，共混乳液室温成膜性良好，涂膜高温处理后可形成交联结构。 本文详细研究了中空乳液的制备工艺及乳胶粒形态、乳液涂膜性能的影响因素，确定了较佳的工艺条件。结果表明，种子及核乳胶粒制备阶段乳化剂SDBS用量为0.8mass％，壳层乳化剂用量为0.4mass％，中间交联层DVB用量4mass％，MAA用量10mass％，单体加料速度为8g/h，核壳比为1:5，软硬单体比为2:1时可得到中空结构明显、涂膜性能良好的聚合物乳液。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 前言

第二章 文献综述

2.1乳液聚合概述

2.2核壳乳液聚合

2.2.1核壳乳胶粒生成机理

2.2.2核壳结构乳胶粒的形态及影响因素

2.2.3核壳结构乳胶粒的性能及其应用

2.3无皂乳液聚合

2.3.1无皂乳液聚合的成核机理

2.3.2无皂乳液聚合体系的稳定性

2.3.3无皂乳液聚合的应用

2.4中空乳胶粒

2.4.1中空乳胶粒的介绍

2.4.2中空乳胶粒的制备

2.4.3中空乳胶粒的应用

2.5乳液的成膜

2.5.1最低成膜温度

2.5.2成膜模型

2.6乳液的交联

2.6.1高温交联型乳液

2.6.2外交联型乳液

2.7课题的意义

2.7.1水性涂料

2.7.2本课题的意义

第三章 实验部分

3.1药品及仪器

3.1.1药品

3.1.2主要实验设备

3.2实验配方及步骤

3.2.1种子乳液的制备

3.2.2羧基化核乳液的制备

3.2.3苯乙烯壳层的制备

3.2.4 GMA/BA壳层的制备

3.2.5碱处理

3.2.6羟基乳液的制备

3.3性能测试及结构表征

3.3.1固含量和转化率的测定

3.3.2耐水性测试

3.3.3涂膜耐溶剂性的测定

3.3.4乳胶粒直径的测定

3.3.5乳胶粒形态的表征

第四章 结果与讨论

4.1中空乳液的制备

4.1.1乳化剂的影响

4.1.2加料速度的影响

4.1.3交联剂用量的影响

4.1.4反应温度和反应时间的影响

4.1.5引发剂加料方式对乳液体系的影响

4.2中空结构的影响因素

4.2.1核壳比的影响

4.2.2软硬单体比的影响

4.2.3苯乙烯壳层中羧基单体含量的影响

4.3乳液涂膜的性能

4.3.1软硬单体比对乳液涂膜的影响

4.3.2成膜温度的影响

4.3.3涂膜的耐水性

4.3.4涂膜的耐溶剂性

第五章 结论

参考文献

发表论文情况说明

致谢