核壳型苯丙乳液的制备及性能研究

摘要

普通的苯丙乳液具有耐候性、耐碱性及生产成本较低等优点，但普通苯丙乳液在实际应用中还有一些不足，如钙离子稳定性偏低、乳液流变性不能有效地进行调节、耐水性较差等缺点。核壳结构乳液聚合是通过两步或多步复合乳液聚合方法制备的一种具有特殊结构的乳液聚合，与常规共聚物乳液相比，具有更优异的性能，如提高耐水性、明显降低成膜温度等。
　　 在新型乳化剂壬基酚聚氧乙烯(10)醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS-1)/壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)复合乳化剂的作用下，本文选用了丙烯酸丁酯为核，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯为壳，采用饥饿态半连续种子乳液聚合的方法，通过红外谱图、DSC、TEM等方法对苯丙乳液进行表征合成出了具有明显核壳结构的苯丙乳液。采用单因素和正交实验相结合的方法，讨论了软硬单体、功能性单体、乳化剂的用量及配比、引发剂用量、聚合温度及搅拌速度等因素对乳液性能的影响。最终确定了合成核壳型苯丙乳液的最佳条件：相对于单体用量，复合乳化剂用量为3％，MS-1:OP-10=2:1，功能性单体用量为3％，引发剂用量为0.4％，整个聚合温度控制在78～80℃。
　　 在合成稳定的核壳型苯丙乳液的基础之上，进一步改变核壳单体的种类及用量，合成出了具有不同玻璃化温度且满足不同性能要求的核壳型乳液，还有通过甲基丙烯酸十二氟庚酯单体对上述核壳型苯丙乳液进行改性，使得改性后的苯丙乳液在耐水性能上大大的提高。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 乳液聚合

1.2 乳液聚合物理模型

1.2.1 分散阶段

1.2.2 阶段Ⅰ

1.2.3 阶段Ⅱ

1.2.4 阶段Ⅲ

1.3 乳液聚合的特点

1.4 乳液聚合组分

1.4.1 软、硬单体和功能性单体

1.4.2 乳化剂

1.4.3 引发剂

1.4.4 pH缓冲剂

1.5 核壳乳液聚合

1.5.1 核壳乳液聚合的合成方法

1.5.2 核壳乳液聚合的生成机理

1.5.3 影响核壳乳胶粒形态结构的因素

1.5.4 核壳聚合物粒子的表征

1.6 有机氟单体的改性

1.6.1 有机氟单体的改性原理

1.6.2 含氟聚合物乳液的合成方法

1.6.3 含氟丙烯酸酯聚合物的应用

1.7 本文研究的内容、目的、意义及创新点

第二章 核壳型苯丙乳液共聚条件的初步研究

2.1 实验部分

2.1.1 实验原料及设备

2.1.2 实验过程

2.2 主要分析测试方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 聚合工艺的影响

2.3.2 主单体的影响

2.3.3 功能性单体的影响

2.3.4 乳化剂的影响

2.3.5 链转移剂的影响

2.4 小结

第三章 核壳型苯丙乳液的制备

3.1 实验部分

3.1.1 实验过程

3.2 单因素实验分析与讨论

3.2.1 聚合单体的选择

3.2.2 聚合工艺的确定

3.2.3 乳化剂的影响

3.2.4 引发剂的影响

3.2.5 交联剂单体HEMA的影响

3.2.6 搅拌强度的影响

3.2.7 聚合温度的影响

3.2.8 保温时间的影响

3.2.9 pH缓冲剂的影响

3.3 正交试验

3.3.1 正交试验设计

3.3.2 正交试验结果分析

3.4 乳液的性能测试

3.4.1 聚合物的红外结构谱图

3.4.2 乳液的DSC分析

3.5.3 乳液的TEM分析

3.6 小结

3.6.1 单因素实验结论

3.6.2 正交实验结论

第四章 核壳型苯丙乳液的应用及改性研究

4.1 核壳型苯丙乳液的应用研究

4.1.1 实验部分

4.1.2 单因素实验的结果与讨论

4.1.3 正交试验

4.1.4 乳液性能表征

4.1.5 小结

4.2 核壳型苯丙乳液的改性研究

4.2.1 改性目的

4.2.2 壳层含氟单体的改性

4.2.3 乳液性能的测试

4.2.4 小结

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢