乳化体系对聚丙烯酸酯类乳液合成及性能影响研究

摘要

水性涂料有着溶剂型涂料所没有的环境友好，节能，安全等优点，符合环境保护发展的趋势。随着人们对生活质量要求的提高，人们在选择木器涂料时，逐渐关注到水性涂料的优点。木器用水性涂料是水性涂料研究的热点之一，开发性能优异的水性丙烯酸酯木器涂料有着巨大的实用价值和应用前景。
　　 本文对在不同乳化体系下的聚丙烯酸酯类乳液合成进行了详细的研0究，分别以阴离子和阳离子的乳化体系，对已有的丙烯酸酯乳液配方进行了乳化体系的筛选，并对阴离子和阳离子乳液的性能进行了表征和比较。主要的研究工作如下:
　　 1.对反应性乳化剂A和阴离子乳化剂B的复配乳化体系进行系统研究。在保证聚合稳定性的基础上，讨论了影响此体系乳液粒径的各种因素，其中有重要影响的因素有种子投料量的多少，搅拌速度的快慢，乳化剂的用量，复合乳化剂中不同乳化剂的比例，软硬单体比例等。制得了80nm以下性能优异的阴离子乳液。
　　 2.考察了低泡非离子的乳化剂P的低泡性能，在原来的乳化体系中加入低泡型乳化剂后，发现乳液经过激烈的搅拌后，泡沫消失的速度变快，说明低泡非离子乳化剂对此体系有效。结果表明，当加入的P的量是单体总量的1％时，低泡性能最好。
　　 3.研究阳离子丙烯酸酯乳液合成的影响因素，并合成了稳定的阳离子丙烯酸酯乳液。考察了固含量，聚合工艺，pH值，引发剂加入方式，乳化剂复配比例及保护胶体等因素对阳离子乳液合成的影响。结果表明，采用种子引发，预乳化与引发剂混合后滴加方式，采用阳离子乳化剂(C)与非离子乳化剂P或T的复配组合，加入少量保护胶体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)能使聚合稳定，最佳用量为单体的1％，聚合反应最佳的pH值环境是5。
　　 4.为提高阳离子乳液的机械稳定性，合成制备了两种可聚合不饱和季铵盐单体，(AB)和(DB)。考察了可聚合功能单体对原有阳离子乳化液稳定性的影响。结果发现：加入可聚合功能单体(AB)，制得了具有良好稳定性的高固含量(42％)阳离子聚丙烯酸酯乳液，最优工艺是种子预乳化法，引发剂(Y3)和引发剂(Y4)为复合引发剂体系，AB添加量为总单体质量的2％；加入(DB)为单体总量的2％-3％时，可以制得固含量在35％的无皂阳离子丙烯酸酯乳液。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 溶剂型涂料

1．3 水性涂料

1．4 水性涂料的分类

1．4．1 丙烯酸酯类水性涂料

1．4．2 聚氯酯类水性涂料

1．4．3 水性醇酸类涂料

1．5 丙烯酸酯单体介绍

1．6 乳化剂的作用及分类

1．6．1 非离子型乳化剂

1．6．2 阴离子型乳化剂

1．6．3 阳离子型乳化剂

1．6．4 高分子乳化剂

1．6．5 两性型乳化剂

1．6．6 反应型乳化剂

1．6．7 复配型乳化剂

1．7 引发剂

1．7．1 油溶型的引发剂

1．7．2 水溶型的引发剂

1．8 丙烯酸醑乳液研究进展

1．8．1 阴离子型丙烯酸酯乳液的研究

1．8．2 阳离子型丙烯酸酯乳液的研究

1．9 论文的目的，内容，方案以及创新点

1．9．1 论文选题的目的和意义

1．9．2 研究内容

1．9．3 技术方案

1．9．4 本课题的创新处

第二章 阴离子丙烯酸酯乳液的合成

2．1 前言

2．2 试剂与仪器

2．2．1 实验原料

2．2．2 实验仪器

2．2．3 乳液性能的测试方法

2．3 种子乳液法乳液聚合方法

2．4 结果与讨论

2．4．1 不同的因素对粒径的影响研究

2．4．2 其他的阴离子乳化剂体系研究

2．5 本章小结

第三章 阳离子丙烯酸酯乳液的合成

3．1 前言

3．2 实验药品与仪器

3．2．1 实验药品

3．2．2 实验仪器

3．2．3 乳液性能测试与表征

3．3 乳液聚合工艺

3．4 结果与讨论

3．4．1 不同固含量乳液稳定性

3．4．2 乳液聚合工艺选择

3．4．3 pH值

3．4．4 引发剂加入方式

3．4．5 保护胶体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用量影响

3．4．6 乳化剂选择

3．4．7 不饱和季铵盐AB的影晌

3．4．8 不饱和季铵盐DB的影响

3．5 本章小结

第四章 阴离子乳液和阳离子乳液的性畿比较

4．1 实验原料、仪器及性能测试方法

4．1．1 实验原料

4．1．2 实验仪器

4．1．3 性能测试方法

4．2 封闭底漆的配制

4．3 结果与讨论

4．3．1 钙离子稳定性

4．3．2 机械稳定性

4．3．3 吸水率

4．3．4 最低成膜温度

4．3．5 乳胶膜玻璃化温度Tg

4．3．6 其他性能

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

导师与作者简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书