核壳型有机硅改性丙烯酸树脂织物涂层剂的研制
核壳型有机硅改性丙烯酸酯涂料印花黏合剂
1. 3. 6 粒径和粒径分布
将乳液稀释一定倍数 ,用 Nano2Zs 90 型纳米粒度
仪及 Zeta电位分析仪测定粒径和粒径分布 。
6
1. 4 印花色浆配方及工艺
涂料印花色浆处方 / %
涂料红 2
黏合剂
10
增稠剂
2
尿素
5
pH 值
7～8
印花工艺
纯棉平布 →印花 →预烘 ( 75 ℃ ×3 m in) →焙烘
表征织物手感 ,弯曲刚度值越小 ,表示手感越柔软 。
1. 5. 4 堵网性能
将配置好的印花色浆在 120目的筛网上来回刮一
次 ,再将网置于 30 ℃的烘箱中 10 m in,然后用冷水冲洗
筛网 ,观察网眼的堵塞情况 ,以判断黏合剂的堵网性能。
1. 5. 5 抗粘性
将印花成品布样折叠放于 60 ℃烘箱中 ,恒温 4 h,
摘 要 : 采用种子乳液聚合法合成了核壳结构有机硅改性丙烯酸酯涂料印花黏合剂 。核层单体由甲基丙烯 酸甲酯 (MMA ) 、丙烯酸丁酯 (BA ) 、羟基硅油组成 ;壳层单体由甲基丙烯酸缩水甘油酯 ( GMA ) 、甲基丙烯酸 (MAA )组成 。 TEM 分析证实 ,制备的核壳型乳液有明显的核壳结构 ; FTIR 谱图表明 ,羟基硅油与丙烯酸酯 发生了共价结合 ; DSC分析显示 ,其只有一个玻璃化温度 。最佳聚合条件为 :乳化剂用量 5%、引发剂用量 0. 6% ,温度 75～85 ℃。应用试验表明 ,经含此黏合剂的涂料印花色浆印制的织物 ,具有优良的摩擦牢度和 柔软的手感 。 关键词 : 涂料印花 ; 黏合剂 ; 丙烯酸酯 ; 羟基硅油 中图分类号 : TS1941443 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 4017 (2008) 12 - 0005 - 4
核壳型有机硅-丙烯酸酯乳液涂料印花黏合剂的研制
核 壳 型 有 机硅 一丙 烯 酸 酯 乳 液涂 料 印花 黏 合 剂 的研 制
隋智慧 ，宋 佳‘ ， 庞薇薇
（ Ｉ ． 齐齐哈尔大学 轻工 与纺织学院 ，黑龙江 齐齐哈尔 １ ６ １ ０ ０ ６ ） （ ２ ． 亚麻加工技术 教育部工程研究 中心 （ 齐齐哈尔大学 ） ，黑龙江 齐齐哈尔 １ ６ １ ０ ０ ６ ）
Ｓ ＵＩ Ｚ ｈ ｉ ｈ ｕ ｉ ，Ｓ ＯＮ Ｇ Ｊ ｉ ａ ．Ｐ ＡＮ Ｇ Ｗｅ ｉ ｗｅ ｉ （ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｑ ｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｑ ｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ １ ６ １ ０ ０ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） （ ２ ． Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｆ ｌ ａ ｘ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｑ ｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ） ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｑ ｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ １ ６ １ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
发剂用量 １ ． ３ ％、 ８ ０ ％保温反应 １ ｈ 、 乳化剂用量 ３ ％、 有机硅用量 ４ ％， 此 时单体转化率 高达 ９ ５ ． Ｏ １ ％， 凝胶率 ０ ． ７ １ ％，
胶膜吸水率仅为硅改性前 的 ３ ５ ． ６ ０ ％； 涂料 印花后织物 干湿摩擦牢度分别达 到 ４— ５级 、 ３— ４级 ， 皂洗沾色 ４— ５级 ， 褪
有机硅改性丙烯酸酯涂层胶的研制
（ 辽宁恒星精细化工有限公司 ，辽宁丹东 １ １ ８ ０ ０ ３ ）
摘 要 选 用有机硅氧烷 与丙 烯酸酯乳液共 聚 ，讨论 了反应温度 、乳化剂 、引发剂用量 、硅烷偶联剂用量 、功
能性单 体 Ａ Ａ对 聚合反应 的影 响 ，研究结果表 明 ，有机硅 氧烷 与丙烯酸酯 能很好的聚合 ， 并且研 制出 的有机硅
Ｚ ＨＥＮＧ Ｗｅ ｎ — ｈ ｕ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｘｉ ｕ － ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｈｅ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ｎｙ ａ ，Ｄａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ １ １ ８ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｏ ｓ ｉ ｌ ｏ ｘ ａ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ． Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，
１ 试 验
１ ． １ 试 剂
对 温度 极为 敏感 ，高 温时 易返 粘 ，而 低 温时 又缺 乏 弹 性 ，涂 膜 发脆 ，限制 了其 进 一步 发展 。聚有 机硅 氧 烷具 有优 异 的耐高 低温 性能 和 突 出的耐水 性 ，表 面 能低 ，涂层 不 易积 尘 ，平 滑性 佳 ，能赋 予织 物 良
１ ． ２ 试 验方法
者 的优势 ，与传统 的丙烯 酸酯 相 比，具有超 耐候性 、 高耐沾污性及 良好的耐高低温性能 。 本文 采用 含有 不饱 和 双键 的硅烷 偶 联剂 乙烯 基
核—壳型有机硅改性丙烯酸酯乳液的研制
有机 硅 改性 纯 丙乳 液 （ 称 硅 丙乳 液 ） 一 种 综 简 是
在装 有 冷 凝 管 、 拌 器 、 度 计 和 气 体 导 人 管 的 搅 温 四 口烧 瓶 中 ， 加入 ｐ Ｈ值 缓 冲 剂 、 分 乳 化 剂 、 离 子 部 去 水 ， 氮 气 ， 拌 ， 化剂 分散 均 匀后 ， 入单 体 Ⅱ 通 搅 乳 加
法是根据核和壳的组成采用分段聚合方法来制备 ， 将
核 作 为种 子 ， 然后 将壳 层单 体 加 到种 子 聚合 物 上 聚合 而成 ｌ 。这 种结 构 的 聚合 物具 有 比共 混 物 或 共 聚 物 】 Ｊ 更 优异 的 性 质 ， 泛用 于 涂 料 、 合 剂 等 ｌ 。表 面 广 粘 ２ ， 含羧 基 官 能基 的乳 液 不但 可 以 自增 稠 ， 而且 反应 性 官 能 团更 有利 于 聚 合 物 的 改 性 ｌ 。本 文 用 种 子乳 液 聚 ４ ｊ 合 的方法 合 成 了 内硬 外 软 的 核 一壳 结 构 有 机 硅 改性 丙烯 酸 酯乳 液 ， 并讨 论 了官 能单 体 （ 甲基丙 烯 酸 、 甲基 丙烯 酸 羟 乙 酯 和 有 机 硅 氧 烷 ） 核 壳 单 体 结 构 、 化 、 乳
丙烯 酸 酯类 单 体 乳 液 聚合 一 般 属 自由基 聚 合 反 应， 常用 水 溶性 过硫 酸 盐 及 氧 化 一还 原 引 发 剂 ， 用 其 量为 单 体量 的 ０２ 一０８ ．％ ．％ ｊ 。实 验 中发 现 ： 纯 使 单
碱 洗 处理 除 去阻 聚剂 ； 机 聚 硅 氧 烷 ， 口； 化 剂 ， 有 进 乳
残余 单 体 含量 和稳 定 性 。
２ 实 验 部 分
２ １ 原 材料 ．
３ 结 果 与 讨 论
３ １ 引发 剂 的影 响 ．
核壳型改性丙烯酸酯乳液的制备及性能
合肥工业大学
硕士学位论文
核壳型改性丙烯酸酯乳液的制备及性能
姓名：李崇学
申请学位级别：硕士
专业：材料学
指导教师：宋秋生
mm
锄。
１处为ｓｉ．ｏｓｉ的反对称伸缩振动吸收峰弱峰。
这是由于ｖＴＢ０ｓ含量较少，６９７和７９２ｃｍ．１处为ｓｉ＿ｃ键的伸缩振动吸收峰，１７２８ｃｍ－１处为酯基特征吸收峰，且在１６００～１７００ｃｍ＂１处未发现双链伸缩振动吸收峰。
红外光谱分析表明，合成的聚合物包含ＭＭＡ、
ＢＡ、Ｓｔ、ＶＴＥＯＳ四种单体单元。
渡戴ｋｍ‘
图２－１桉壳共聚物的ＦＴ－ＩＲ光谱
ｍ舢＾ｎＢ佻，ｍⅥ∞ｓ＝２０，１０，６５巧
２）核壳聚合物的ＴＥＭ观察
通过种子乳液聚合法制造核壳乳液，只有当壳单体的聚合完全发生在种子微粒子上时，才能形成核壳结构。
否则，就会形成新的粒子，制成的乳液中就会包含大量仅由壳单体聚合而成的微粒子，也就不能称其为核壳乳液。
可以说，聚合过程是否有新粒子产生是衡量能否制成核壳乳液的标准。
众所周知，采用种子乳液聚合法、控制好乳化剂的加入量以及合理的聚合工艺条件，是制造核壳聚合物乳液的必备条件。
通过透射电镜（１ＥＭ）观察。
图２－２是乳液微粒子的透射电镜（ＴＥＭ）照片。
由图２．２可以清楚的看到，合成的乳液具有明显的核壳结构。
图２－２乳液镦粒子的ＴＥＭ照片（放大倍数７×１０１）。
有机硅改性丙烯酸酯树脂乳液及涂料配方
Ｇ Ｓ ８ 系 列 为本 所 研 制 开 发 有 机硅 改 Ｈ ９Ａ 性 丙烯 酸 酯树 脂乳 液 。 由于有 机 硅在 结 构上 共 骨架 是 无机 的 由交 替 的硅 原 子 和氧 原 子组 项 目 成 ，硅 树 脂 中 Ｓ一 ０键 的键 能 大 ，因而 有机 ｉ
ｈ 疏 水性 和耐 沾 污性 ，使 之更 适 合 于 户外 耐候 干燥 时 间 （ ） 施 工 性 耐 水 性 （６ ） ９ ｈ
耐人 工 老化 性
≤２ 涂 １ － 道 无 障 碍 ￣ １ 无 异 常
２ ０ ５ｈ
环 境直 用 。
目前 国 内最 经济 ，综 合 性 能 最好 的外墙 涂 料用 树脂 乳 液应 该就 是有 机 硅 含量 达 １ ％ ０
ｌ ２ 通 过 通 过
乳 胶 漆
２ ３
２ ３
丙 烯 酸酯 树脂 乳 液 其耐 温 性 很差 ，低 温 钙 离子 稳 定 性
又 易发 脆 在建 筑 涂料 中应 用 最 明 显 的特 点是
冻 融 稳 定 性
用 途
通 过
真 石 漆
通 过
罩 光 漆
高 温 回粘 ，导 致耐 沾 污性 下 降 。 因而 ，在丙
检 测项硅 丙 真 石 漆 符 合
通 过
搅 拌 后 无 结 块 ， 均 匀 状 态 呈
喷 涂 无 困难
涂 料 低 温 贮 存 稳 定 性 涂 料 热 贮 存 稳 定 性 初 期 干燥 抗 裂 性 干 燥 时 间 （ 干 ） ，ｈ 表
允 许 颜 色 轻 微 变化
无 异 常
耐 碱 性
９ ｈ涂 层 无 起 鼓 、开 裂 、剥 落 ，与 未 浸 泡 部 分 相 比 ． ６ 允 许 颜 色 轻 微 变 化
涂料用有机硅改性丙烯酸树脂的合成与研究
１ 有机硅改性丙烯酸树脂的合成 ． ２
在带有 冷凝器 、 搅拌器 、 温度计 、 滴液漏斗 的 四 口烧瓶 中加入混合溶剂和 ３ ％丙烯酸类单体并 ０
【 基金项 目１ 国家文物 局文物保护科学 和技 术研 究课题资 助
（ 目编号 ２０ ０ ２ 项 ０ ３ ００）
升温至 ９ ｃ 滴 加引发剂和 ６ ％丙烯酸类单体 ， ０ Ｃ， ０ 控 制在 ２ｈ 内滴完 ， 然后降温至 ８ ￣左 右， ５Ｃ 滴加剩余
４ Ｗ ａｇｅ Ｐ Ｒ ｂｅ ｈｍｉａＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ９ ６ ４ ＿７ ３ ｎｎ ｒ Ｍ ． ｕ ｂｒ ｅ ｃｌ ｅｈ ｏｏ ．１７ （ ９） ０ Ｃ ｇ
后续的研究工作 中， 耐碱性能值得关注与改进。
５ 高南 功能涂料 ［ ． Ｍ］北京： 中固标 准 出版社 。 ０５ ２０
维普资讯
材料有较 高的耐温性能 ， 可耐温 ２ ８Ｃ ８ ｃ ；此外 ， 该
涂层有较好的耐酸和耐盐性能 ， 质量损失非 常小 ，
并且表面无裂纹 、 起泡 、 剥落现象 出现 ， 涂层的柔
韧性和附着力均较好 ；但是耐碱性能表现不佳 ， 在
３ 林德春 。 卢嘉德 ． 聚合 物基 隔热烧蚀 复合 材料在航 天领 城的应 用． Ｎ Ｃ － 第九届全 国｜合材料 学术会议 ． ＣＭ ９ Ｉ ． 北京 ， ９６ １ ９
１ 实验部分
１１ 原 料和 仪器 ．
耐热性较 差 ， 温易返粘 、 高 沾尘 ， 低温变脆 的缺点
影响其进～步推广 ；有机硅材料的出现为问题的解
甲基 丙烯酸 甲酯 （ Ｍ 、 Ｍ Ａ） 丙烯 酸丁酯 （ Ａ） Ｂ 、
丙烯酸 （ Ａ） 丙烯酰胺（ Ｍ） 均为化学纯 ；乙酸 Ａ 、 Ａ ，
有机硅改性丙烯酸酯涂料的性能研究
2011,Vol.28N o.9化学与生物工程Chem istry &Bioen gineering32doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2011.09.008基金项目:湖北省自然科学基金资助项目(2006A BA 022),湖北省教育厅科研项目(Q 200610004)收稿日期:2011-06-21作者简介:严微(1976-),女,湖北鄂州人,讲师,研究方向:乳液聚合、涂料、功能高分子、磁性纳米微球;通讯作者:程时远,教授,E -mail:sy.cheng 1@g 。
有机硅改性丙烯酸酯涂料的性能研究严 微1,鲁 琴2,胡荣涛3,杨婷婷1,高 庆1,彭 慧1,程时远1(1.湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430062;2.武汉华工图像技术开发有限公司,湖北武汉430223;3.武汉荟普化学新材料有限公司,湖北武汉430030)摘 要:以自行合成的有机硅改性丙烯酸酯(S-i 1800/M M A/BA)复合乳液制成涂料,在石棉水泥板或马口铁板上涂膜,以考察和评估涂料的相关性能。
结果发现,有机硅单体S-i 1800的加入增强了涂料对底材的附着力,涂膜的耐洗刷性、耐冲击性、耐磨耗性也优于纯丙涂料,且随着有机硅单体S-i 1800含量从15%增加到35%,涂膜的耐洗刷性、附着力明显增强,耐冲击性和耐磨耗性略有提高,柔韧性基本无变化,而涂膜的硬度、光泽度和遮盖力略有下降。
关键词:有机硅;丙烯酸酯;涂膜中图分类号:O 627141 T Q 4331436 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2011)09-0032-04随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高,水性化[1]、高固体分化[2]、高性能化和功能化等方向[3~5]的环境友好型涂料成为涂料工业发展的必然趋势。
有机硅单体与丙烯酸酯树脂进行接枝或共聚而得到的有机硅改性丙烯酸酯乳液[6],弥补了聚硅氧烷与聚丙烯酸酯两类材料各自的不足、综合了两者的优良性能[7,8],在建筑涂料、耐高温粘胶剂和高分子材料的改性添加剂等领域,发展前景广阔。
核壳型有机硅-丙烯酸酯涂料印花胶粘剂的合成及应用
反应 １ ｉ， ５ｍ ｎ冷却 ， 过滤 ， 即得核壳型有机硅． 丙烯酸 酯涂料印花胶粘剂 。
１ ３ 性 能测试 ． １ 固含 量 ： 一定 量 的乳 液 ， 于干燥 的称量 瓶 ） 取 置
中 ，０ １５℃烘 至恒重 ， 量 ， 称 用下式 计算 固含量 。
固含量 ＝ 样品恒重／ 样品湿重 Ｘ ０ ％ ０ １ ２ 转化率 ： ） 准确称取 ２ｇ 品， １５℃烘至恒 样 于 ０ 重 ， 重量 法计算 转 化率 ： 用 转化率 ＝（ 】 Ｇ Ｗ） ＧＭ Ｘ ０ ％ Ｇ 一 ０ ／ ０ １０ 其中 Ｇ 为样 品质量 ； ０ Ｇ 为样 品干燥后恒 重； 为配方 中除单体外不挥发组分 的百分含量 ； 为
涂料印花是借助于胶粘剂将颜料颗粒粘附在织 物上而达到着色 目的的， 因此 ， 它对各种纤维不存在
选 择性 。而 且涂 料 印花工 艺 简 单 、 色谱 齐全 、 色 容 拼 易、 固色 后 不 需 要 水 洗 ， 其 具 有 节 水 、 能 的 特 故 节 点 ¨ ， 全球 印 花 市场 中， 料 印 花 占有 的份 额 逐 在 涂 年 增加 。胶 粘 剂 是 涂 料 印 花 色 浆 的 主要 组 成 部 分 ， 它的质 量 直 接影 响 最 终 产 品 质量 。 目前 ， 料 印 花 涂
用胶粘剂主要是丙烯酸酯类 ， 其与织 物粘接力强 ， 具
有 良好 的成 膜 性 能 ， 成 的膜 透 明 、 韧 而 富 有 弹 形 柔
酸， 反应若干时间 ， 得到含 乙烯基的聚硅氧烷乳液 。
２ 核壳 乳液 的制 备 ）
性。但当其用量较多时 ， 手感硬 ； 印制深色产 品时， 湿 耐摩 擦牢 度 差 。 有 机硅 高 分 子 具 有 质 地 柔 软 、 表 面 能低 和生 理惰 性等 优点 ＿ Ｊ被广 泛 用 于织 物 的柔 ３ ，
有机硅改性丙烯酸建筑涂料的制备及性能研究
有机硅改性丙烯酸建筑涂料的制备及性能研究摘要：有机硅改性丙烯酸(又称硅丙树脂)是丙烯酸酯的一种大型分子，其主要反应和侧链为硅烷或聚硅氧烷。
介绍了制备有机硅丙烯酸外墙涂料的制备方法，并测试了耐久性、环境适应性、耐洗刷,其是高档建筑外墙涂料。
关键词:有机聚硅氧烷;丙烯酸涂料;建筑涂料目前，住宅建筑的外涂料比丙烯酸树脂使用效果好，保色鲜艳，经久耐用，附着牢固，常温自干。
但是，由于丙烯酸树脂涂层是作为膜材料制造的，丙烯酸树脂本身的热塑性有限，没有线性分子的交联点，因此很难产生三交联膜和相对较低的耐热性。
达到室外温度时，返粘会在高温下出现。
低温下，膜由于缺乏弹性而易开裂。
一、试验部分硅丙涂料，比普通苯丙、纯丙以及醋丙涂料耐候性，温度低，耐沾污。
一般来说，普通丙烯酸树脂使用寿命约为5-8年。
建筑物外墙的颜色寿命要求约为10年，高和超高层的涂料寿命超过15年。
其后果是丙烯酸涂料在使用寿命期间不符合建筑外墙的要求，而硅丙则为15-20年，这是这个最明显的优点之一。
同时，硅丙与氟碳涂料差不多，但硅丙涂料在附着、污染和方面具有更明显的优势。
这是因为硅丙涂料有很多优点，近年来的快速发展逐渐成为建筑外墙的首选涂料之一。
1.合成丙烯酸的有机硅改性机理。
其包括碳、氢和其他有机物质以及硅、氧和有机物质。
它的分子结构几乎是硅酸盐，是典型的半无机聚合物，对于具有(见表1)Si—O、Si—C、Si—O键的有机硅分子443.5kJ/mol表1键能(KJ/mol)数据表1.试验配方原料及涂料。
硅丙树脂、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、轻质碳酸钙、邻苯二甲酸二丁酯、增稠防沉剂、稀料分别为80～100、15～100、10～70、10～70、10～70、3.5～7.5、0.6～3份、适量。
3.制备。
加入一定量硅丙、颜填料、助剂等。
在配料容器中，以高速分散30分钟的速度分散，砂磨机打开，研磨制作大约50μm。
在油漆容器中添加硅丙树脂和稀料。
完全混合后，慢慢加入硅丙树脂、钛白粉、填料，使完全混合，然后慢慢加入其他色浆，调整色泽。
有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料配方
有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料配方
外墙涂料分为乳胶涂料和溶剂型涂料两类。
乳胶涂料中以聚苯乙烯-丙烯酸酯和聚丙烯酸类品种为主；溶剂型涂料中以丙烯酸酯类，丙烯酸聚氨酯和有机硅接枝丙烯酸酯类涂料为主。
有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料具有优异的耐候性和耐沾污性，特别适于高层、超高层和市政及公共建筑外墙面装饰。
表1详细阐明了有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料的配方。
表1有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料的配方设计
原料配比（份）
硅丙树脂80-100
硫酸钡10-70
金红石型钛白粉15-100
滑石粉10-70
轻质碳酸钙10-70
邻苯二甲酸二丁酯 3.5-7.5
增稠防沉剂0.6-3
稀料适量
中国新型涂料网。
核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
1.1 乳液聚合
1.1.1 乳液聚合的研究现状
①乳液聚合原理 乳液聚合[1]是在水或其它液体作为介质的乳液中， 按胶束机理或低聚物机理生 成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离于加成聚合来生产高聚 物的一种聚合方法。乳液聚合技术的开发起始于上世纪早期，于 20 年代末就已有 和目前工业生产配方类似的乳液聚合专利出现。二次世界大战期间，由于各参战 国对合成橡胶需求量剧增，激发了人们对乳液聚合机理与技术的研究和开发，取 得了较大进展。目前乳液聚合已成为高分子科学与技术的重要领域，是生产高聚 物的重要方法之一。 40 年代，Harkins[2]定性地阐明了在水中溶解度很低的单体的乳液聚合反应机 理及物理概念。后来，Smith 和 Ewart[3]在 Harkins 理论的基础上，建立了定性的理 论，确定了乳胶粒数目与乳化剂浓度之间的定量关系。并根据乳液聚合机理提出 了乳液聚合的三种情况及乳液聚合过程的三个阶段，即乳胶粒生成阶段（阶段 Ⅰ） 、乳胶粒长大阶段（阶段 Ⅱ）和乳液聚合完成阶段（阶段Ⅲ） 。这些工作标志 着乳液聚合理论和实践己发展到一个新的阶段，为乳液聚合技术和理论的进一步 发展奠定了基础。这一理论被后人看作是乳液聚合的经典理论。 1）阶段Ⅰ（分散阶段） 此阶段未加入引发剂。随单体的加入，在搅拌作用下，单体分散成珠滴。部 分乳化剂分子被吸附在珠滴表面起稳定保护作用。由于胶束的增溶作用，部分水 相中单体被吸收形成增溶胶束。单体、乳化剂在水相、单体珠滴及胶束（增溶胶 柬）三者间达到动态平衡。 2）阶段Ⅱ（乳胶粒生成阶段）
1
重庆大学硕士学位论文
1
绪
论
当引发剂加入反应体系后，在适当的反应温度下引发剂分解形成自由基，扩 散进入增溶胶束井在其中引发聚合生成乳胶粒。此阶段以胶束消失作为终点。 3）阶段Ⅲ（乳胶粒长大阶段） 此阶段引发剂继续在水相中分解出自由基，因为乳胶粒的数目要比单体珠滴 的数目大得多，所以自由基主要向乳胶粒中扩散，在乳胶粒中引发聚合，使得乳 胶粒不断长大。随反应的进行，乳胶粒中单体不断被消耗，单体的平衡不断沿单 体珠滴→水相→ 乳胶粒方向移动， 致使单体珠滴中的单体逐渐减少， 直至单体珠 滴消失。 4)阶段 IV（聚合完成阶段） 此阶段不仅胶束消失了，而且单体珠滴也不见了。在乳胶粒中进行的聚合反 应只能消耗自身贮存的单体，而得不到补充。随反应进行，由于 Trommsdroff 效 应，反应速率常常出现加速现象，直至单体消耗完。 ②乳液聚合特点 乳液聚合与其它聚合方法相比具有突出的优点： 1） 由于在聚合过程中反应体 系始终处于流动性良好的状态，因此，自由基聚合放出的反应热很容易通过水相 传递出去；2）聚合速率通常比本体聚合的聚合速率高；3）聚合产物的分子量一 般比本体聚合物的分子量高；4）聚合产物以乳胶形式生成，因而容易操作，且其 产物直接以乳胶形式使用，其优点更是显而易见；5）很容易通过加入链转移剂来 控制产物分子量，进而控制最终产物的性能；6）聚合过程和产物乳胶均以水为介 质，因此安全和环境问题较少。乳液聚合的这些优点赋予其强大的生命力，但是 乳液聚合方法及聚合产物也有一些缺点： 1） 由于产物中含有表面活性剂和引发剂 分解产物，因此乳胶无法用于需要高纯度的材料领域。2）与本体聚合相比，乳液 聚合的反应器有效容积量由于分散介质的存在而被降低。 ③乳液聚合技术研究现状 随着乳液聚合理论的发展，乳液聚合技术也在不断创新，出现了许多乳液聚 合新方法，如无皂乳液聚合、复合乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合及超浓乳 液聚合等，可以制备各种高性能乳液聚合物，如常温交联型聚合物溶液、核-壳乳 液聚合、纳米级乳胶粒聚合和互穿网络型乳液聚合等。 在涂料领域，由于环境问题和环保法规的实施，溶剂型产品开始逐渐向水性 化方向发展。作为水性涂料代表的乳胶涂料，被广泛应用于建筑涂料等领域。然 而与溶剂型涂料相比，乳胶涂料的干燥性、流动性、耐久性和成膜性比较差，成 为取代溶剂型涂料的一大障碍。同时，高性能外墙涂料要求具有较高的强度、弹 性和附着力，以及突出的耐候性、耐沾污性、耐水性、耐酸碱性、良好的透气性 和高光泽性[4]。这些问题无疑给涂料工作者和乳液聚合专家提出了更高的要求。
有机硅改性丙烯酸酯树脂超薄型钢结构防火涂料的研制的开题报告
有机硅改性丙烯酸酯树脂超薄型钢结构防火涂料的研制的开题报告一、课题选题的背景近年来，钢结构建筑在国内市场的份额逐步上升。
钢结构建筑不仅具有更高的安全性，而且有一个显著的优点——快速施工。
然而，在建筑的防火方面，钢结构仍然存在一些问题。
因为钢结构不仅具有高强度，还具有易燃性，一旦发生火灾，结构失效的可能性非常大。
为了加强钢结构的防火性能，防火涂料成为了一种可行的技术手段。
当前市场上，钢结构防火涂料大多采用有机硅改性丙烯酸酯树脂，具有较好的防火效果。
但大多数产品施工难度较大，并不能涂刷超薄型涂层。
因此，研发超薄型有机硅改性丙烯酸酯树脂钢结构防火涂料是一个有挑战性的问题。
二、研究目的本研究的主要目的是研发一种适用于超薄型钢结构防火涂料的有机硅改性丙烯酸酯树脂，并评估其物理化学性能和防火性能。
三、研究内容和研究方法1. 研究有机硅改性丙烯酸酯树脂的特性和制备方法。
2. 通过调整配方和改变工艺参数获取具有超薄涂层的有机硅改性丙烯酸酯树脂钢结构防火涂料。
3. 评估涂料的物理化学性能，包括涂层表面硬度、耐磨性、附着力等。
4. 评估涂料的防火性能，包括抗火性能、耐高温性、烟气毒性等。
5. 对比测试不同配方和工艺参数的防火涂料的性能差异。
四、预期成果和意义本研究的预期成果为：1. 获得一种适用于超薄型钢结构防火涂料的有机硅改性丙烯酸酯树脂；2. 评估涂料的物理化学性能和防火性能；3. 对比测试不同配方和工艺参数的防火涂料的性能差异。
本研究的成果有重要的应用价值和科学意义。
一方面，研发出具有良好防火性能的超薄涂层型有机硅改性丙烯酸酯树脂钢结构防火涂料，将有助于提高钢结构建筑的防火等级，从而保障公众的人身和财产安全；另一方面，研究工作将为研发其它高性能建筑涂料提供参考和借鉴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘
要： 采用 乙烯基有 机硅 （ Ｉ和 甲基 丙烯 酸 缩 水甘 油 酯 （ ＭＡ） 丙烯 酸 树 脂进 行 改性 ， ＶＳ ） Ｇ 对
以 阴离子 型乳化 剂十二 烷基 苯磺 酸钠 （ Ｄ Ｓ 和 非 离子乳 化 剂 （ 一０ 为复 合乳 化 剂 ， 过核 ＳＢ） ＯＰ １ ） 通
壳乳 液聚合技 术制备 出核 壳型有机硅 改性 丙烯 酸 酯乳 液 ， 用透射 电子 显微镜 对 其 结构 进行 并
子 乳液．
将制 备的种 子乳液 降温到 ８ ０℃ ， 同时滴加 ＭＭＡ、 Ａ、 Ｂ ＭＡＡ 和 ＧＭＡ壳 层单体 和 ＡＰ Ｓ溶液 ， 加料 时 间为 ９ ｎ升温 至 ８￣９ ０ｍｉ， ５ ０℃ ， 温反 应 ２ ３ｈ 反 应结 束 ， 温 至 ４ 保 ～ ． 降 ５℃ 以下 ， 用滴 管 滴加 少 量 氨水将 ｐ 值 调至 ７ ， 拌均 匀 ， Ｈ ～８搅 出料 ．
维普资讯
・４ ・ ０
陕 西科技大学学报
第 ２ 卷 ６
斗． 在装 有搅 拌 器 、 滴液 漏斗 的三 口瓶 中加入 去离子 水 、 化剂 和部分 引发剂 ， 乳 升温至 ７￣８ ８ ０℃． 同步滴 加 引发 剂水溶 液和 混合单体 ， 加料 时间约 ６ ￣９ ｎ 加 料完 毕 ， 温至 ８ ～９ ０ ０ｍｉ． 升 ５ ０℃， 温 ２ ， 保 ～３ｈ 即得 到种
变硬＿ ． ４ 文献表 明 ， 壳结构 的乳 胶粒能 显著 提高乳 液涂 层剂 的成膜 性 、 接力 、 磨性 、 水性 和力 学 性 核 粘 耐 耐 能＿ ． 实验采 用核一 ４本 ］ 壳乳 液聚合 技术 ， 通过 自由基 反应 将 乙烯 基有 机 硅 和 甲基丙 烯 酸缩 水 甘油 酯交 联 单
核 壳 型 有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 树 脂 织 物 涂 层 剂 的 研 制
周 建 华 ， 建 中 ，王 立。 。马
（． １ 陕西科技 大学资源与环境学院 ， 陕西 西安
州 ３ ０ ２ ） １ ０ ７
７ ０ ２ ；． １０ １２ 浙江大学聚合 反应工程 国家重点 实验室 ， 浙江 杭
体 键合 到聚丙烯 酸酯 分子链 中， 到核壳 型有 机硅 改性丙烯 酸树 脂乳 液 ， 得 可在 室温下 成膜 ， 粘接力 强 ， 光 膜
洁 ， 感柔 软滑 爽 ， 手 抗水 透湿 性好．
１ 合成 实验
１ １ 主 要 原 料 ．
乙烯 基有 机硅 （ Ｉ ， ＶＳ ） 自制 ； 甲基丙 烯酸 甲醋 （ ＭＭＡ） 丙 烯 酸 乙酯 （ Ａ） 丙烯 酸 丁酯 （ Ａ） 甲基 丙 烯 、 Ｅ 、 Ｂ 、 酸（ Ａ） 过硫 酸铵 （ Ｐ ） 十二 烷基 钠苯磺 酸钠 （ ＤＢ ） ＭＡ 、 Ａ Ｓ， Ｓ Ｓ 和辛 基苯 酚聚 氧 乙烯 （ Ｏ 醚 （ Ｐ ｌ ） 均为 分析 １ ） ｏ —Ｏ ， 纯； 甲基 丙烯酸 缩水 甘油酯 （ ＭＡ）进 口分装 ） Ｇ （ ． １２ 有机硅 改性 丙烯 酸树 脂乳 液的制备 ．
了表 征． 究结 果表 明， ＤＢ 研 Ｓ Ｓ和 ＯＰ １ 一０复 配可产 生协 同效应 ， ｍ（ Ｄ Ｓ ｍ（ ＿０ 一２： 当 Ｓ Ｂ ）： ＯＰ １ ）
１ （ 化剂 ） ３ ～４ （ 对 于单体 总质 量 ） ， 化 效果 最佳 ； （ ， 乳 为 相 时 乳 当 ＧＭＡ） ４ （ 对 于 为 相 单体 总质量 ） （ Ｉ为 ８ （ 对 于单体 总质 量 ） （ 、 ＶＳ ） 相 、 甲基 丙烯 酸 ） ５ 时 ， 液 聚合 稳定 性 为 乳 好， 涂膜 具有优 良的耐水性 、 较好 的机械 强度和 粘接 力 ， 层 织物 具有较好 的手感和 撕裂 强度． 涂 关键 词 ： 有机硅 ；丙烯酸 酯乳 液 ； 壳结 构 ；织物涂 层剂 核
中图分类 号 ： ＴＱ２ ４ １ ６ ． ７ 文 献标识 码 ： Ａ
０ 前 言
丙 烯酸树 脂乳 液涂层 剂是 目前 常用 的织 物涂层 剂之 一 ，具有粘 着力强 ， 膜平 整 、 亮 、 曲挠 、 伸 涂 光 耐 延 性 大等优 点 ， 其所形 成 的膜耐水 性 和抗溶 剂性差 、 温变脆 、 但 低 高温发 粘 ， 涂层 织 物 的透湿 和 透气 性差 ． 且
将部 分引发 剂 的水 溶液 ， 加入 一滴 液 漏 斗 ， ＭＭＡ、 Ａ、 Ａ 和 ＶＳ 等 单体 混 匀后 加 入 另一 滴 液漏 将 Ｅ Ｂ Ｉ
收 稿 日期 ：０ ７ Ｏ 一 Ｏ ２０一 ４ ７
作者简介 ： 周建华（ ９ ３一 ）女 ， １７ ， 河南省新乡市人， 副教授 ， 在读博士生， 研究方 向： 纺织品后整理剂的合成 和应用 基 金项 目： 陕西省教 育厅专项科研计划项 目（７Ｋ２ ２ ＯＪ Ｏ ）
维普资讯
№ ． ３
陕 西科ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技 大学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＡＡＮＸＩＵＮＩ ＲＳＴＹ ＣＩ Ｈ ＶＥ Ｉ ＯＦ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｊ ｎ ０ ８ ｕ ２ ０
・
Ｖｏ ． ６ １２
３ ・ ９
文章 编 号 ：０ ０ ５ １ （Ｏ ８Ｏ 一Ｏ ３ 一Ｏ １０ － ８ １２ Ｏ ）３ Ｏ ９ ６
将 有机硅 引入丙 烯酸树 脂后 可降低 丙烯 酸树脂 的玻 璃化温度 ， 服“ 粘冷脆 ” 克 热 的缺 陷 ， 进一 步提 高涂层 的
防水性 、 透气性 、 耐干湿 擦性 、 光泽 和滑爽 性． 由于 有机硅 表 面能 较低 和 力学 性 能较 差 ， 但 从而 使 改性后 的 丙烯 酸树脂 降低 了粘接 强度 ， 增加 了 固化 时 间 ， 力学 性能下 降 ＿ ］利 用含有 两个 或两个 以上 官能 团的化 且 １． 合物对 丙烯 酸树脂 进行交 联 改性 ， 可使 聚丙 烯酸 酯分子 链间 发生交联 反应 ， 使涂 膜 的机 械性 能 、 耐水性 、 耐 溶剂性 和耐热 性大 幅度提 高 ， 可提 高涂层 剂和织 物 间的粘 接力 ， 是过量 的交联 剂会使 涂层 织物 的手 感 并 但