STSI核壳纳米纯丙复合高耐沾污乳液
THD-2核壳纳米SiO2纯丙复合乳液的开发
（） ４ 原位聚合法制备纳米 Ｓ ｉ 丙烯酸复合乳液 Ｏ 用原位分散聚合法制备纳米有机一无机复合材
料 是 一种 较新 颖 的 方法 ，该 法是 将 纳米 粒子 在 聚合
物前驱体 中进行有效的分散再进行聚合 ，而纳米粒 子在聚合物前驱体中的分散 ，已成为原位聚合法制
度浸入纳米量级时，复合材料将生产一系列的全新
物理 、 力学 非 线性 特 征 ， 为制 备 新 型 高性 能 、 功 能 多
显 而易 见 ，纳米 ＳＯ 与有 机 聚合物 的 物理化 学 ｉ 性 质差 别较 大 ， 者界 面 之 间缺 乏足 够 的亲 和性 ， 两 所 以未经 表面 处理 的纳 米 ＳＯ 与有 机聚合 物 之间难 以 ｉ
料， 按表 ２ 配方制备外墙丝光面漆 ， 其主要性能指标 结果见表 ３ 结果表明 ， ， 由此复合乳液配制 的外墙涂
料 具有 优 异 的耐 洗刷 性 、 耐候 性 、 沾污 性 等许 多性 耐 能 。 于抗 菌 、 关 自洁 等特 殊功 能有 待实 际应 用 中进一
步考 察 与验证 。
表 ２ 外 墙 丝 光 面 漆 配 方
复合材料提供 了新 的可能 。但用此方法得到的复合
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形成稳定 的复合乳液 ， 只有通过对 纳米 Ｓ ： ｉ 表面处 Ｏ
理 ， 它 与 聚合 物 之 间建 立 一 座 “ 梁 ”， 能有 效 在 桥 才
以生产 的 Ｔ Ｄ ２ Ｈ 一 核壳纳米 Ｓ ： ｉ 复合乳液为基 Ｏ
备 无 机纳 米 粒 子 聚合 物 复 合 材 料 的 关键 问题 之 一 ，
目前 ， 献 资料报 导 的大 约有 四种方 法 ： 文 （ ） １ 溶胶 —凝 胶法制备纳米 ｓｏ 丙烯酸复合乳液 ｉ２
核壳型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成及性能研究
Composite emulsion,
Water resistance
III
重庆大学硕士学位论文
1
绪
论
1 绪 论
近年，在高分子材料的性能、功能多元化方面的研究盛行。作为制备高分子 材料的重要手段之一的乳液聚合，也从组分和粒子结构的单一型向复合型转变， 制备多种聚合物成分共有及特殊粒子结构的聚合物乳液。目前大部分聚氨酯涂料， 含有大量有毒性的有机溶剂，在使用过程中会对环境造成污染。随着对环保问题 的重视，各国普遍制定了限制有机化合物排放量的规定，溶剂型聚氨酯涂料的应 用受到了限制。 水性涂料作为一种对环境无污染的绿色涂料,近期得到迅速发展[1]。 水性聚氨酯具有良好的性能,如优良的耐寒性、弹性以及软硬度受温度影响较 小等优点,在涂料、胶粘剂和油墨等领域已逐步得到应用[2]。但水性聚氨酯涂膜耐 水性不好,机械强度不及丙烯酸酯涂料。丙烯酸酯涂料的涂膜虽然具有机械强度 高、耐老化、耐磨性和耐水性好等优点,但存在高温时粘稠低温时变脆的缺点。将 水性丙烯酸酯和聚氨酯复合,能够克服各自的缺点,做到扬长避短,使涂膜性能得 到明显的改善[3]。复合乳液通过核壳、互穿网络等手段，将聚氨酯引入丙烯酸酯乳 液中，得到不同形态的非均相乳液，从而赋予核、壳及相区的不同功能，得到一 般无规共聚物、机械共混物难以具有的优异性能。 在高分子材料领域，将不同结构不同性能的高分子通过一定手段复合制备出 具有核壳结构的聚合物粒子，使之优势互补，可以得到性能更为优异的产品。与 聚合物的无规共聚或简单共混相比，核壳聚合物具有一些可贵的优点：即在相同 原料组成的情况下，乳胶粒的核壳结构化可以显著提高聚合物的耐磨、耐水、耐 候、抗张强度、抗冲强度和粘接强度，改善透明性，并可显著降低成膜温度。因 此，核壳聚合技术已广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、生物技术等领域[4-6]
核壳型纳米丙烯酸酯乳液的合成及应用研究
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｃｏ ｅ ｈ Ｉ ｃｙｌｔ ａ ｏａｅ ａ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｉ ｓ ｍ ｉ ｏｎ ｉｕ ｓ ｓ ｅ ｍ ｕｓｏ ｏｙ ｅ ｉａ ｔａ ｔ ｒ —ｓ ｅｌａ ｒ ａ ｅ ｎ ｎ ｌｔ ｘ ｗ ｓ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｖａ ｅ —ｃ ｔｎ ｏｕ ｅ ｄ ｅ ｌｉｎ ｐ ｌｍ ｒ — ｚ
乳 液 聚合 采 用 水 作 为 连 续 相 ， 有粘 度 低 、 应 具 反 易 控 制 、 品 易工业 化 、 色 环保 等 特点 ． 产 绿 聚合 物乳 液
重 要 ， 液 墨水 在 高剪 切速 率 下需 要 保 持一 个稳 定 的 乳 低 粘 度 范 围（～ Ｏｍ ａ ｓ 】 变性 能 决 定 喷墨 打 印过 ４ ｌ Ｐ ・ 流 ），
摘 要 ： 采用半连 续种子乳 液聚合的 方法， 了以丙烯酸 乙酯（Ａ为核， 丙烯酸 甲酯（ Ａ、 合成 Ｅ） 甲基 ＭＭ ）丙烯酸丁 酯（Ａ、 Ｂ ）甲基丙
烯 酸（Ａ ） Ｍ Ａ共聚物为壳 的核壳型纳米丙烯 酸酯乳液 ． 乳液粒子具有 软核 、 该 硬壳 的结构， 稳定性好 ， 粘度低． 变性能测试 表明： 液 流 该乳
文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０—４ ９ ０２ ８０２— ３ ０４ ０３（ １） —０６ ０ ２ ０
Ｓｙｎｔ ｓ ｓ ｈｅ ｉ ａｎｄ ａ ｐｐｌｃ ｉ ｉ ａｔ ｏｎ ｏｆ ｃ ｅ－ｓ ｏｒ ｈｅｌ ａ ｒ ａｔ ｎａｎｏｌ ｅｘ ｌ ｃ ｙｌ ｅ ａｔ
Ｌ ｅ ｅ ｇ ＨＡ Ｉ Ｘｕ － ｎ ，Ｚ ＮＧ Ｊｎ － ｎ ，ＷＡ ａｑｎ ｆ ｉｇｆ ｇ ａ ＮＧ Ｘｉ —ｉ
高固含量低黏度纳米核-壳结构香味水性苯丙乳液的制备
DIGITAL PRINTING Tol.210 No.1 2021.2数字印刷 2021年第1期（总第210期）RESEARCH PAPERS研究论文收稿日期：2020-08-11 修回日期：2020-11-01 *为通讯作者本文引用格式：王帅, 吴凡, 刘亚男, 等. 高固含量低黏度纳米核-壳结构香味水性苯丙乳液的制备[J]. 数字印刷，2021,(1):55-64.高固含量低黏度纳米核-壳结构香味水性苯丙乳液的制备王 帅1，吴 凡1，刘亚男2，刘莲英1*（1.北京化工大学 材料科学与工程学院，北京100029；2.中国印刷科学技术研究院有限公司 印刷智能与环保技术重点实验室，北京100036）摘要 本研究以甲基丙烯酸甲酯（MMA ）、苯乙烯（St ）为硬单体，丙烯酸异辛酯（EHA ）为软单体，甲基丙烯酸（MAA ）、苯乙烯磺酸钠（NaSS ）为功能单体，采用半连续预乳化种子乳液聚合法制备水性苯丙乳液，研究了单体、乳化剂、引发剂、种子单体含量等因素对乳液性能的影响。
采用激光粒度分析仪、透射电镜、红外光谱仪等对微球粒径、形貌结构及组成等进行分析表征，获得了固含量为45%～51%、黏度低于200mPa ∙s 、聚合物粒径为80～100nm 、核-壳结构，同时对聚丙烯（PP ）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET ）基材具有较好附着力的水性苯丙乳液。
此外，乳液聚合过程中加入薄荷醇香精，获得了缓释香味乳液，可用于开发香味油墨，满足工业油墨使用需求。
关键词 水性苯丙乳液；高固含量；低黏度；纳米粒径；核-壳结构；香精中图分类号 TS802 文献标识码 A 文章编号 2095-9540(2021)01-55-10DOI 10.19370/10-1304/ts.2021.01.008Preparation of Essence-Loaded Water-Based Styrene-Acrylic Emulsion withHigh Solid Content, Low Viscosity, Nano-Size and Core-ShellWANG Shuai 1，WU Fan 1，LIU Ya-nan 2，LIU Lian-ying 1*（1. College of Materials Science and Engineering, Beijing University and Chemical Technology, Beijing 100029, China ; 2. Key Laboratory of Intelligence and Enviromental Protection Technology for Printing Industry, China Academy ofPrinting Technology Co. Ltd., Beijing 100036, China ）Abstract In this study, MMA, St, EHA, MAA, NaSS were used to prepare water-based styrene-acrylic emulsion by semi-continuous pre-emulsified seed emulsion polymerization, sodium p-styrenesulfonate. The effects of monomers, emulsifiers, initiators, feeding methods and other factors on the performance of emulsions were studied. The particle size, morphology, structure and composition of the microspheres were analyzed and characterized by laser particle size analyzer, transmission electron microscope, infrared spectrometer. The water-based styrene-acrylic emulsion with core-shell structure had solid content of 45%~51%, viscosity less than 200mPa ∙s, polymer particle size 80~100nm. Furthermore, the emulsion showed a strong adhesion to PP and PET films simultaneously. At the same time, menthol flavor was added to obtain a slow-release56数字印刷2021年第1期（总第210期）0引言水性油墨因其无毒、无害、对环境无污染、具有良好的附着力和光泽度等优点而具有很好发展前景[1-5]。
丙烯酸系核壳乳液耐沾污外墙涂料的试验研究
推广应用 。 乳胶涂料耐污染能力很大程度上取决于乳 液的抗沾 污能力。 基于“ 乳胶粒子设计 ” 思想， 在不改变乳液单体 组成 的前提下
控制乳液粒子结构， 从而改善丙烯 酸系外墙 乳胶涂料 的抗沾污 能力 。 耐沾污性测试结果显示 了核壳乳液在改善 外墙涂料 耐沾污性方
面 的优 势 。
关键词 ： 丙烯酸酯 ； 核壳乳液聚合 ； 外墙涂料 ； 耐沾污性
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新 建巍 粉
全中核期 国文心刊
丙烯 酸系 核青 乳 液 蒯沾 污 外墙涂料 的 ｉ 式验砷 九
刘 华萨 ， 郑佩 莹
（ 重庆市建筑科学 研究 院， 重庆 ４ ０２） ０ ０ ０
摘要： 水性乳胶涂料取代传统溶剂型涂料是建筑涂料 的重要发展趋势， 但抗沾污能力不足大 大制 约了外墙乳胶涂料在 Nhomakorabea 国的
ｄ ｃ ｏ ． ，０ ５ ６ 『 ． ｕ ｔ ｎＪ ５ １ ７ １ ｉ Ｐ Ｐ１
莫重文 ． 白质化学与工艺学［ ． 京： 学工业 出版社． 蛋 Ｍ］ 北 化
Ｅｒｃ ｉ Ｄｉ ｉ ｓｏ Ａｄ ｏ ｂ ｄ ｒ ｔ ｉ ｌ ｙ ｒ ａ ｆｕ ｄ ｎ ｅ ａ ｅ ：ｎ— ｒ ｎ ｉｎ． ｓ ｒ ｅ ｐ ｏ ｅｎ ａ ｅ ｓ ｔ ｌ ｉ ｉ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｋ ｆ
性涂料相比， 耐沾污性是乳胶涂料的最薄弱环节之一。据调 成本问题以及空气环境质量的下降，近年来外墙涂料耐沾污 性也备受重视。 可以说， 涂膜耐沾污性已成为国内外涂料界所
THD-2核壳纳米SiO2纯丙复合乳液在耐沾污外墙乳胶漆中的应用
的粉尘， 造成漆膜装饰效果降低， 这也就是我们通常所说
的粘尘性污染 。一般来说 ，漆膜硬度高的外墙乳胶漆 ， 抵 御这种污染要强于漆膜软的外墙乳胶漆 。
（）吸附性污染 ２
关键词：耐沾污 ： 亲水亲油 ： 纳米 ＳＯ； ｉ 复合乳液
基 料 中的高分子 结构决 定 了高 分子 乳液涂膜容 易产
弊病。因此 ，改善提高外墙乳胶 漆涂层 的耐久性成为外墙
（）吸入性污染 ３
在 外墙乳 胶漆配 制过程 中 ，一 般都要 使用表 面活性 剂、助剂 ，包括乳液合成过程使用的乳化剂 ，这 些低相对
涂料 发展的一个重要方 向。
面： 一是耐候保 色性 ， 二是 耐污染性 。 就耐候保色性而言 ， 快速发展 ，给制备高耐候 陛外墙 乳胶漆提供 了优质保证 ，
低 涂膜 的孔 隙率 ， 高涂膜 的致密性对于改善涂膜吸入性 提 耐污染是非 常重要的 。
（）涂膜表面亲水亲油污染理论 的探讨 ４ 聚合物乳液亲水／ 亲油值（Ｌ Ｈ Ｂ值） 决定了漆膜是疏水性 的还是亲水性的。 疏水性涂膜表面张力低（ 比污染物表面能 低） 。因此 ， 随着有机硅 、 有机氟改性丙烯酸乳液不 断开发 ， 漆膜 的表面张 力不断降低 ，处在 干燥雾少地区的建筑物表
漆漆膜的致 密 ｌ、表 面能 、亲水／ 生 亲油平衡、平滑度、表面 同时我们也看到有的地区建筑物表面涂覆该乳胶漆并没 硬度 ，环境 的温度 、湿度 、尘埃的种类和数量 ，工厂的废 有达到预期效果 ，污染痕迹依然严重 。这是因为这些地 区 气排放 ， 汽车黑色颗粒尾气 的排放， 加上不 断出现的酸雨 、 的污染物是 以亲油性为主 ， 亲油性 成分 的污染 ， 图 １ 如 所 烟霾等 自然 因素 ，归纳起 来有 以下几种途径
丙烯酸系核壳乳液的合成及其在耐沾污外墙涂料中的应用
重庆大学硕士学位论文
英文摘要
Through the experiment the prescription design and craft were fixed, and the operation parameters were optimized. The parameters include feed method, the drop speed of monomer, the reaction temperature, mix speed, and pH value regulate etc. The test of TEM proved the latex particle is core-shell structure. And with the Malvin laser granularity distribution analyzer, it is found that most size of core-shell latex particle centralizes to 100nm. The tests showed emulsifier effect markedly on comprehensive performance of core-shell emulsion and coating film. Adopting the composite of anionic emulsifier (SDS) and non-ionic emulsifier (OP-10), the stability of the core-shell emulsion is good. With the increase of the consumption of the emulsifier, the size of particle is reduced directly, but the water absorption rate of the emulsion film rises notably. The perfect level of emulsifier is 3%~4%, the emulsifier amount ratio at core and shell stage is 2:1. Polymerized in this project, the stability of polymerization and comprehensive performance of emulsion is very well. Prepared with those emulsions, the comprehensive performance of exterior coating is good. Especially, the stain-resistance ability of the exterior coating is very well. Shell thickness is one of the key factors that influence the film form ability of core-shell emulsion and the rigidity of latex film. In the case of hard-core/soft-shell emulsion,
耐沾污纯丙乳液
耐沾污纯丙乳液
佚名
【期刊名称】《化学建材》
【年(卷),期】2005(21)4
【摘要】由江苏日出化工有限公司研制的THD-1耐沾污纯丙乳液于2005年5月28日通过了江苏省科技厅组织的科技成果鉴定。
该乳液在合成工艺中采用核壳聚合技术，得到高硬度，低成膜的乳液，并且在壳部选用较亲水单体，使涂膜表面保持足够的亲水性而阻止油性污染物对涂膜的附着性污染，同时壳部选用较疏水的单体及在乳液不用电解质和尽可能少用乳化剂等水溶性物质，来降低涂膜的吸水率，以阻止涂膜对雨水的吸入性和附着双重污染。
该科研成果已申请国家发明专利。
【总页数】1页(P57-57)
【关键词】纯丙乳液;耐沾污;科技成果鉴定;国家发明专利;2005年;水溶性物质;有限公司;聚合技术;合成工艺;亲水单体;科研成果;江苏省;高硬度;附着性;涂膜;污染物;亲水性;膜表面;乳化剂;电解质;吸水率;重污染;选用;化工;成膜;油性
【正文语种】中文
【中图分类】TQ633;TQ637
【相关文献】
1.耐沾污罩面涂料用纯丙乳液的制备与研究 [J], 张城平;郑玉涛;刘超;黄斌
2.THD-2核壳纳米SiO2纯丙复合乳液在耐沾污外墙乳胶漆中的应用 [J], 肖雪平; 缪正军
3.THD-2核壳纳米SiO2纯丙复合乳液在耐沾污外墙乳胶漆中的应用 [J], 肖雪平;
缪正军
4.新一代外墙耐沾污纯丙乳液性能研究 [J], 刘慧
5.新一代外墙耐沾污纯丙乳液性能研究 [J], 刘慧
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STSI核壳纳米纯丙复合高耐沾污乳液
STSI丙烯酸乳液是一种利用纳米SiO2胶体奇特的表面与界面效应与丙烯酸通过核壳聚合而研制成功的纳米SiO2纯丙复合乳液，克服了将纳米SiO2直接引入涂料体系时容易出现团聚与有机物相容性差等缺点。
STSI丙烯酸乳液成膜好，涂膜透明和优良的柔韧性，具有良好的耐擦洗性和优良的抗紫外辐射性，对砖石、木材及旧漆膜表面具有良好的附着力，该乳液耐碱性良好，耐沾污性优异，同时具有漆膜硬度和附着力迅速建立的特点，并有抗菌、自洁功能，能广泛应用于各种配方。
一、特点和优势
二、物理性质
三、配方说明
分散剂：推荐使用STFS-01、 STFS-02，STSI与许多元酸共聚物都相匹配。
消泡剂：STSI与许多有机硅类或非有机硅类消泡剂都相容，如STXP-1
表面活性剂：推荐使用STRS-280 STRS-380表面活性剂使用有助于涂料成膜和冻融稳定性。
防腐杀菌剂：推荐使用罐内防腐剂，用量为配方总量的0.15%-0.2%，为避免漆膜表面受到霉/藻菌的侵蚀，推荐使用广谱防腐杀菌剂。
其用量为配方总量的0.5%-1.0%.
颜填料：在外墙配言中应使用耐候性好的钛白粉RCT-595或其它颜料，煅烧高岭土、滑石粉、超细硅酸铝能增强体系的悬浮性，但会降低涂料的光泽。
成膜助剂：推荐使用STCM-1和乙二醇醚类协调作用，乙二醇醚挥发速度快，但成膜效率低，推荐总的使用量为乳液固体量的12-16%。
不透明聚合物：在使用STSI纯丙乳液的平光、半光配方中使用不透明聚合物，能提高涂料的遮盖、耐沾污性、保色性，使你的涂料性价比更高。
流变和增稠：STSI对非离子聚氨酯流变改性剂有优异的自应，建议用碱溶胀缔合型增稠剂和聚氨酯流变改性剂配合使用，使你的涂料具有极佳流动性，流平性和漆膜丰满度和极佳的施工性能。
四、储存及处理
产品应储存在密闭容器内，并要避免冷冻和高温，建议正常储存温度维持在5℃-35℃。