装饰纸用丙烯酸酯乳液的制备及性能研究

摘要

分别以2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(αMSD)和正十二烷基硫醇(NDDM)作为分子量调节剂，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体，通过乳液聚合得到了丙烯酸酯乳液，探索了环保无味低毒的αMSD代替具有明显臭味和较高毒性的传统分子量调节剂NDDM的可行性，并研究了αMSD在乳液聚合过程中的调节机理;然后，以MMA和BA为丙烯酸酯单体，αMSD为分子量调节剂，丙烯酸羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)分别为交联剂制备了丙烯酸酯后交联乳液，并将其作为装饰纸浸渍液制备了浸渍胶膜纸;最后，以MMA、BA为主单体，邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为交联单体，硅溶胶为无机改性剂合成了硅溶胶-丙烯酸酯共聚乳液，以不含改性剂的纯丙烯酸酯乳液分别与硅溶胶、粉体纳米SiO2和粉体微米SiO2机械共混制备了各种复合乳液，然后将这些乳液作为面胶应用于浸渍装饰纸，并将后者热压贴附于人造板制备了浸渍纸饰面人造板，确定了在耐磨性等方面表现最佳的饰面板的面胶配方和热压条件。结果表明:　　(1)αMSD和NDDM均可大幅降低高聚物的分子量，下降的幅度也基本相等，而且两者可以使高聚物分子量分布系数降至1.5，两者对分子量的调控效果相当;经测定，αMSD的链转移常数Ctr为0.36;同时，NDDM用量上升会降低乳液聚合稳定性，而αMSD对乳液聚合稳定性无明显影响;此外，αMSD起调节作用是按不可逆加成断裂链转移反应进行的，它会降低乳液聚合速率Rp，且其用量超过1％(按丙烯酸酯单体量计，下同)后会引起单体转化率和乳液固含量的明显下降，表现出阻聚性质。因此，αMSD可以代替NDDM做丙烯酸酯乳液的分子量调节剂，但其用量不宜超过1％。　　(2)以HEA为交联剂的丙烯酸酯后交联乳液(简称“E乳液”)的尺。和黏度始终比以HEMA为交联剂的丙烯酸酯后交联乳液(简称“M乳液”)高;当交联剂用量达10％时，E乳液所得交联乳胶膜的交联度比M乳液高5％，两者交联度均达最大值(80％左右)，且两者均需其交联剂用量达1％以上才可发生有效交联;力学性能分析表明，E乳液所得乳胶膜的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率等力学性能均大于M乳液乳胶膜，且两者交联膜的力学性能均大于相应的未交联膜;由于含10％HEA的E乳液的乳胶膜交联度和力学性能等表现最佳，作为装饰纸的浸渍液制备浸渍胶膜纸最合适，制备浸渍纸的最佳工艺条件为:三次浸渍，浸渍时间分别为5min、5min和3min，烘干温度为120℃，干燥时间分别为30s、30s和120s，所得胶膜纸浸胶量可达102.6％，预固化度可达11.82％，挥发分含量为9.42％。　　(3)对于硅溶胶-丙烯酸酯共聚乳液体系，FTIR分析表明，硅烷偶联剂KH570成功接枝到了纳米SiO2的表面，且改性硅溶胶与丙烯酸酯单体形成了共聚产物;含8％SiO2的共聚乳液乳胶膜力学性能最佳;以各复合乳液作为浸渍纸的面胶，进行浸渍纸饰面人造板热压工艺的最佳条件为:热压温度160℃，热压压力1.5MPa，热压时间10min，且含8％SiO2的共聚复合乳液所得饰面板耐磨性和耐油污测试表现最好，其作为面胶最为合适，但其耐油污性有待进一步提高。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1前言

1．2国内外研究现状及发展趋势

1．2．1三醛胶改性研究进展

1．2．2浸渍用无醛胶研究进展

1．2．3乳液型无醛胶研究现状

1．3研究目标和主要研究内容

1．3．1研究目标

1．3．2主要研究内容

1．3．3技术路线

1．3．4创新点

第二章以αMSD为分子量调节剂的丙烯酸酯乳液的制备

2．1引言

2．2实验部分

2．2．1实验原料

2．2．2实验仪器

2．2．3实验方法

2．2．4测试与表征

2．3结果与讨论

2．3．1聚合物分子量及其分布

2．3．2 αMSD链转移常数

2．3．3调节剂用量对聚合过程的影响

2．3．4分子量调节剂对乳液性能的影响

2．3．5机理分析

2．4本章小结

第三章丙烯酸酯后交联乳液的制备及在装饰纸中的应用

3．1引言

3．2实验部分

3．2．1实验原料

3．2．2实验仪器

3．2．3实验方法

3．2．4测试与表征

3．3结果与讨论

3．3．1丙烯酸酯后交联乳液性能表征

3．3．2交联反应的红外表征

3．3．3聚合物交联度

3．3．4乳胶膜吸水率

3．3．5乳胶膜力学性能

3．3．6热重分析

3．3．7乳液DMA

3．3．8浸渍纸制备工艺探索

3．4本章小结

第四章纳米SiO2改性丙烯酸酯乳液的制备及其在装饰纸表面的应用研究

4．1引言

4．2实验部分

4．2．1实验原料

4．2．2实验仪器

4．2．3实验方法

4．2．4测试与表征

4．3结果与讨论

4．3．1共聚改性红外表征

4．3．2复合乳液粒径分析

4．3．3复合乳液稳定性及乳胶膜外观

4．3．4复合膜力学性能

4．3．5饰面人造板的热压工艺探索

4．3．6饰面板耐磨性及耐油污性能分析

4．4本章小结

第五章结论与讨论

5．1结论

5．2讨论

5．3展望

参考文献

在读期间的学术研究

致谢