用于聚合物水泥基防水涂料的有机硅改性醋丙乳液的制备及性能研究

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硅丙乳液的合成方法及性能研究

4+ 2
稳定
无
* MS 为进口分装的大分子中性高效表面活性剂, 离心稳定性试验: 3000r/ min 30m in
从表 3 可以看出, 选用 OP_10/ SDS 离子型和非离子型复合乳化剂时, 硅丙乳液稳定性好, 无凝胶产生。这是因为两种乳化剂分子交替地吸附于乳胶粒表面, 相当于在离子型乳化剂分子间又楔入非离子型乳化剂分子, 这样就降低了同一乳胶粒上离子之间的静电斥力, 增强乳胶粒吸附的牢度; 另外, 采用复合乳化剂时, 会使乳胶粒的直径比单独使用阴离子乳化剂时的乳胶粒直径大得多, 乳胶粒表面的电荷密度大大降低, 带电粒子自由基更容易进入乳胶粒中, 提高引发效率。所以选用乳化剂 OP_10 SDS= 2 1, 乳化剂总量为单体总量的 6% 。
破乳
注: 单体滴加时间为 3h, 保温时间 2h。
由表 4 可看出, 当温度高于 90 和低于 70 时, 聚合反应效果均不理想。引发剂在较低温度下分解慢, 形成的活性自由基少, 反应速率慢, 转化率低; 反应温度过高时, 反应速率过快, 体系不稳定, 易产生凝胶和粘釜现象。这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化, 乳化效果变差。综合考虑, 试验分两阶段采用不同温度聚合。前期滴加单体阶段, 保持温度 75 ~ 85 , 使反应体系稳定; 滴加完单体后再升温到 85 ~ 90 进行保温, 加快反应速率, 缩短聚合完全的时间。 2 1 3 软硬单体比例的确定
2 1 2 反应温度的影响固定其它聚合条件, 改变反应温度, 研究温度
对乳液性能的影响。结果见表 4。
表 4 反应温度对乳液性能的影响
温度/ 60~ 70 70~ 80 85~ 95
凝胶量无无

有机硅改性丙烯酸乳液的研究

有机硅改性丙烯酸乳液的研究有机硅改性丙烯酸乳液是指以有机硅为改性剂对丙烯酸乳液进行改性处理，以提高丙烯酸乳液的稳定性、耐久性、耐磨性等性能。

本文将介绍有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法、性能及应用领域等方面的研究进展。

1.制备方法改性丙烯酸乳液的制备一般采用原位合成法和后加法两种方法。

原位合成法是指将丙烯酸、有机硅改性剂、界面活性剂等原料同时加入反应釜中，在适宜的温度、pH值和反应时间下，通过包括乳液聚合、非离子型乳化剂水解、有机硅在聚合体中交联等环节，制备出改性丙烯酸乳液。

后加法是指在制备好的丙烯酸乳液中加入有机硅改性剂，并经过一定的搅拌或超声等辅助方法，使有机硅改性剂充分分散在丙烯酸乳液中，完成改性过程。

2.性能分析有机硅改性丙烯酸乳液相较于传统的丙烯酸乳液，在稳定性、耐久性等方面均有所提高，具体表现为：1) 稳定性：有机硅能在聚合体中产生交联作用，降低乳液颗粒的表面能，增加颗粒之间的亲和力，从而提高乳液稳定性。

2) 耐久性：有机硅改性剂可形成氧化硅保护膜，提高聚合体的热稳定性和耐候性，同时增加涂层的硬度和耐磨性。

3) 其他性能：有机硅改性丙烯酸乳液还具有较好的粘合性、耐水性和耐热性等性能。

3.应用领域有机硅改性丙烯酸乳液的应用领域较广，主要应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域。

在涂料领域，有机硅改性丙烯酸乳液可以广泛应用于水性木器漆、水性金属漆、水性家具漆、水性工业漆等领域，可提高涂料的附着力、耐久性和光泽度。

在胶粘剂领域，有机硅改性丙烯酸乳液可广泛应用于水性胶粘剂、自粘标签、书籍胶装、透明胶带等领域，可提高胶粘剂的粘接强度和耐水性。

在印刷油墨领域，有机硅改性丙烯酸乳液可应用于胶片、塑料膜、金属薄膜等印刷基材上，可提高油墨的附着力和耐磨性。

在纺织助剂领域，有机硅改性丙烯酸乳液可应用于纺织整理剂、防水剂、阻燃剂等领域，可改善纺织品的手感、耐水性和防火性能。

总之，有机硅改性丙烯酸乳液其稳定性、耐久性等性能有很大的提升，在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域应用前景广阔。

有机硅—丙烯酸酯乳液的制备与研究

液以水为介质，无毒，无味，不燃，不爆，生产安全，且不会造成环境污染，为环境友好型产品； ②既具有高的聚合反应速率，又可以得到高分子量的聚合物； ③乳液聚合体系粘度低，乳胶粒的粒径小，故易散热； ④聚合物乳液可以直接利用： ⑥ 所用设备及生产工艺简单，操作方便，生产灵活性大：⑥原料成本及生产成本低。目前世界各国都很重视对聚合物乳液制造与应用技术的研究与开发，其理论逐步完善，品种日趋增多，应用领域逐渐拓宽。对我国来说，环境保护问题已引起极大重视，由水性产品来取代溶剂型产品已成为大势所趋，今后乳液聚合工艺及聚合物乳液应用技术在我国必将继续迅速发展。聚合物乳液根据所用乳化剂的不同可以分为阴离子型乳液和阳离子型乳液，阴离子型乳液的乳胶粒上带有负电荷，阳离子型乳液的乳胶粒上带有正电荷，不同的乳液可以作为胶粘剂、涂料、浸渍剂、整理剂、添加剂、上光剂、改性剂等应用于如建筑行业、造纸工业、皮革工业、纺织工业、上光剂领域及其它诸如包装行业、印刷行业、地毯工业、食品工业、医疗领域、农林园艺、污水处理、树脂增韧、感光材料、化妆品、离子交换树脂、导电聚合物、色谱柱填料、絮凝剂、导电聚合物、
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作签：陈移者名
日期：口６年 ‘月１日－２
导名４师：签专ｔ
。：石；２期。年‘ １－Ｆ
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ｗｔａｓｒｔｎｆｅｅｉｔｏｔｅｕｉｗｒｄｃｓｄＴｅｕｓｗａｒｏｐｏａｄｚｓｂｌｆｍｌｏｅｉｕｓ．ｒｌｓｏｅｂｉｎｒｅｔｉａｙｈｅｓｎｅｓｅｈｅｔｈｓ

有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能研究

有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能研究张宝莲1,于双武2,魏冬青1,柯知勤1(1.天津城市建设学院材料工程系,天津300384;2.天津市永盛岩土有限公司,天津300381) 摘　要:以S DS 、OP -10为乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系进行有机硅改性丙烯酸酯乳液聚合研究,比较不同工艺条件对乳液聚合及其性能的影响。

研究结果表明有机硅后加工艺得到的乳液性能优于有机硅先加工艺得到的乳液。

采用红外光谱表征硅丙共聚物的组成、结构,表明用不同工艺均能成功地在丙烯酸酯聚合物上引入有机硅。

透射电镜表明得到的硅丙乳液为核壳结构。

关键词:乳液聚合;有机硅改性;氧化还原体系;硅丙乳液;核壳结构中图分类号:T Q 63014 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2008)02-0001-05[基金项目]天津市高等学校科技发展基金资助项目(20041001)作者简介:张宝莲(1970—),女,副教授,主要从事乳液合成及建筑涂料应用研究。

Study on Syn thesis and Performance ofS ili cone M od i f i ed Acryl a te Em ulsi onZhang Baolian 1,Yu Shuang wu 2,W ei Dongqing 1,Ke Zhiqin1(1.D epart m ent of M aterials Science and Engineering,Tianjin Institute of U rban Construction,Tianjin 300384,China;2.The Prosperous Forever Geotechnical Engineering Corp .,Tianjin 300381,China ) Abstract:The title silicone modified acrylate e mulsi on poly merizati on was studied using ani onic s odiumdodecyl sulfate and non i onic OP -10as surfactants and potassiu m persulfate /s odium bisulfite as redox initi 2ati on syste m.The effect of different p reparati on technol ogy on e mulsi on poly merizati on and p r operties are studied .It has shown that the p r operty of the e mulsi on was much better when silicone was added at the end .The I R showed that the silicone was copoly merized with acrylates .The trans m issi on electr on m icr oscope sho wed that the structure of the silicone acrylates e mulsi on was core -shell . Key W ords:e mulsi on poly merizati on;silicone modificati on;redox initiati on syste m;silicone modified ac 2rylates e mulsi on;core -shell structure0　引　言丙烯酸树脂是一种粘结性强、成膜性好的高分子材料,原料来源丰富,成本相对较低,目前在涂料领域得到了广泛的应用[1-3],但其耐热性、耐寒性、耐溶剂性等不够理想,同时,树脂具有回黏性,漆膜存在耐沾污性能差等缺陷,这些都影响了它在外墙涂料和其他条件苛刻领域中的应用[4]。

有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及应用

有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及应用
有机硅改性丙烯酸酯乳液是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。

它通过将有机硅改性剂引入传统丙烯酸酯乳液中，实现了对乳液性能的改善和功能的增强。

本文将介绍有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成方法以及其在不同领域的应用。

首先，有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成方法主要包括两步：单体聚合和有机硅改性。

在单体聚合阶段，通过引入聚合引发剂，将丙烯酸酯单体进行聚合反应，得到丙烯酸酯乳液。

然后，在有机硅改性阶段，将有机硅改性剂逐渐加入到丙烯酸酯乳液中，并进行充分搅拌和反应，使有机硅改性剂与乳液中的聚合物发生交联反应，形成有机硅改性丙烯酸酯乳液。

有机硅改性丙烯酸酯乳液具有良好的应用前景。

其在建筑行业中可以作为涂料、粘合剂和防水材料等的基础原料，具有良好的柔韧性、耐候性和耐腐蚀性，能够提高建筑材料的性能和寿命。

在纺织行业中，有机硅改性丙烯酸酯乳液可用于纤维柔软剂和防皱剂的制备，能够改善纺织品的柔软度和抗皱性能。

此外，有机硅改性丙烯酸酯乳液还可以应用于油墨、涂料、胶粘剂和化妆品等领域，具有优异的增稠、分散和抗沉降性能。

总之，有机硅改性丙烯酸酯乳液是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。

它通过将有机硅改性剂引入传统丙烯酸酯乳液中，
实现了对乳液性能的改善和功能的增强。

在建筑、纺织、油墨和化妆品等领域中，有机硅改性丙烯酸酯乳液都具有重要的应用价值。

我们相信，随着技术的不断进步和应用的不断拓展，有机硅改性丙烯酸酯乳液将在更多领域中展现出其独特的优势和潜力。

有机硅改性叔丙乳液的制备及性能_马晨硕

=
% 0 0 1
2 结果与讨论
2.1 引发剂用量对乳液性能的影响图 1 给出了引发剂用量对有机硅改性叔丙乳液转化率和凝聚率的影响。从中可以看出，当引发剂含量为单体总质量的 0.1%时转化率较低，凝聚率稍大，这是因为引发剂含量过低导致单体不能完全聚合；随着引发剂用量的增加，单体转化率逐渐升高，到引发剂含量为 0.3%时，转化率最高，为 92.7%，凝聚率最低，为 0.58%；继续增加引发剂用量，体系的聚合稳定性变差，产生的凝聚物逐渐增多，转化率降低。图 2 给出了引发剂用量对有机硅改性叔丙乳胶膜耐水性的影响，随着引发剂用量的增加，乳胶膜的接触角先增大后减小，吸水率先降低后升高，引发剂用量为 0.3%时，接触角最大为 105.4°，吸水率最低 4.9%。综上分析，得出最佳引发剂用量为 0.3%。
表 1 软硬单体的配比对乳液性能的影响软/硬单体比 1∶4 1∶2 1∶1 2∶1 4∶1 转化率/% 91.6 93.1 92.7 93.5 91.4 凝聚率/% 0.57 0.63 0.58 0.36 0.94 92.4 105.4 112.5 104.6 6.4 4.9 3.8 8.8 接触角/° 吸水率/% 乳胶膜状态大量裂纹无裂纹不发粘无裂纹不发粘无裂纹不发粘发粘 2H H H B 铅笔硬度
固含量
m m m
2 1
3
（1）（2）
转化率=
固含量总质量-不挥发组分质量 100% 单体质量
1.3.2 凝聚率计算将乳液通过 100 目的铁丝网过滤，滤出的凝聚物和瓶壁、搅拌器及温度计上刮下来的凝聚物经多次蒸馏水洗涤，在 120℃的烘箱中烘 1 h 后称质量。根据式（3）计算凝聚率凝聚物质量凝聚率= 100% （3）单体质量 1.3.3 吸水率测试将乳胶膜称重后在 25℃去离子水中浸泡 48 h，称量乳胶膜的增重，利用式（4）计算吸水率乳胶膜吸入水的质量吸水率= 100% （4）乳胶膜的质量 1.3.4 接触角测试乳液烘干成膜以后，用静滴法在接触角测定仪上测定乳胶膜的接触角，每个乳胶膜测量三次取平均值。 1.3.5 X 射线光电子能谱分析(XPS) 将乳液涂覆在玻璃表面，在 30℃烘箱中烘干成膜，乳液成膜后小心将其从玻璃表面揭下，用 ESCALAB250X1 型 X 射线光电子能谱仪对乳胶膜进行全谱扫描和窄扫描，分析乳胶膜的膜-空气界面和膜玻璃界面的元素组成。

有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述

有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述　一、　前言　乳胶涂料因具有轻质、安全、色彩丰富典雅，施工效率高，翻新、维修方便，ＶＯＣ排放低，符合环保要求等优点，正成为建筑物外部装修的首选材料，近几年得到了迅猛发展。

目前正大量应用于中低层建筑物上的丙烯酸酯类乳胶涂料基本上可满足５年左右的使用要求。

随着建筑物越来越向大型化、高层化发展，其涂装周期一般至少要１０年以上，现有的以苯乙烯－丙烯酸酯及纯丙烯酸酯共聚物乳液为基料制备的建筑涂料已难以满足这一要求。

由于Ｓｉ－Ｏ键具有较高的键能，耐紫外光和耐氧化降解性好且硅树脂表面能低，因此用其制得的涂料性能优越，具有高耐候性、耐水性和抗沾污性及对水泥基材等较强的附着力，越来越受到人们的关注。

　溶剂型有机硅改性丙烯酸树脂用于建筑物的外装修，尽管取得了比较好的效果，但由于环保问题，其作为建筑涂料大面积使用已受到限制。

因此，开发高性能、低污染的水性丙烯酸有机硅涂料已成为近几年涂料领域人们关注的一个新热点。

　通常将有机硅氧烷对乳液聚合物进行改性的方法主要分为物理混合法、化学缩聚法和自由基聚合法等。

　物理混合法首先是制备有机硅树脂或有机硅改性聚合物树脂，以水为分散介质，然后添加乳化剂，在高剪切力的作用下进行乳化，制成乳液，然后将其与普通乳液拼混。

这种方法只是物理混合，没有产生化学键合，而且这种聚合物后乳化工艺只有在分子量较小的情况下才可以制备成稳定的乳液，由于分子量小，因此涂膜性能稍差，不能满足建筑外墙涂料的高要求。

　化学缩聚法是首先制备含羟基的聚合物乳液，在一定乳化剂和ＰＨ值范围内加入有机硅树脂，使乳液的羟基（－ＯＨ）和硅羟基（Ｓｉ－ＯＨ）进行反应缩合，把有机硅引入到乳液系统中，由于使用了催化剂等，对乳液稳定性和耐候性带来不利影响。

该方法由于存在有机硅和丙烯酸酯缩合及有机硅之间的缩合两种竞争反应，生成的产品组成不稳定，而且还存在有机硅氧烷的水解、自缩聚等难以控制的技术难点，使得此种方法的应用开发受到局限。

有机硅改性丙烯酸酯系乳液的制备及性能

有机硅改性丙烯酸酯系乳液的制备及性能徐锦锦;邹栋;朱晓丽;孔祥正【摘要】通过半连续预乳化法,用八甲基环四硅氧烷(D4)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)对苯丙聚合物乳液进行改性.探讨D4开环聚合催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)的加入方式和引发剂、KH570、D4及丙烯酸羟乙酯(HEA)的用量对乳液性能的影响.当催化剂DBSA全部加入到底料中时,有利于稳定乳液的制备.确定了制备稳定的有机硅改性丙烯酸酯乳液的最佳组分,对乳胶膜的力学性能和耐水性进行了表征.【期刊名称】《济南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(028)003【总页数】4页(P161-164)【关键词】预乳液;八甲基环四硅氧烷;有机硅改性;苯丙乳液【作者】徐锦锦;邹栋;朱晓丽;孔祥正【作者单位】济南大学化学化工学院,山东济南250022;上海保立佳化工有限公司,上海201405;济南大学化学化工学院,山东济南250022;济南大学化学化工学院,山东济南250022【正文语种】中文【中图分类】TQ638聚丙烯酸酯乳液具有良好的成膜性、黏结性及高强度等特点，但也有耐水性差及低温变脆、高温变黏失强等不足［1］，这不可避免地限制了其更广泛的应用。

聚有机硅氧烷具有优异的耐高低温性能和突出的耐水性［2］。

有机硅改性丙烯酸酯聚合物的研究已引起人们的广泛关注，乳液聚合法是合成有机硅丙烯酸酯复合材料的重要手段之一［3］。

目前有机硅改性丙烯酸酯乳液的聚合方法主要有两种:一是用带烯键的硅氧烷进行改性［4-5］;二是单独使用环体硅氧烷或者将其与含烯键硅氧烷同时使用制备改性丙烯酸酯乳液［6-10］。

在丙烯酸酯乳液中引入有机硅可以增强胶膜的耐水性［11-14］。

当用乙烯基硅氧烷和环体硅氧烷(D4)共同改性丙烯酸酯乳液时，常将催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)与乙烯基硅氧烷和D4混合预乳化［15-16］，通过半连续法进行乳液聚合［17］。

DBSA 的存在使预乳液显酸性，可能会使部分硅氧烷在预乳液中即发生水解及缩合［18］。

有机硅改性丙烯酸乳液技术研究进展

第34卷　第2期2008年4月四川建筑科学研究Sichuan Building Science 收稿日期:2007203201作者简介:秦　钢(1955-),男,四川成都人,硕士,主要从事建筑涂料技术研究。

E -ma il:ggqin@sina .com有机硅改性丙烯酸乳液技术研究进展秦　钢1,2(11武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉　430070;21四川省建材工业科学研究院,四川成都　610081)摘　要:综述了近几年来有机硅改性丙烯酸乳液研究的新进展,着重介绍了有机硅单体、乳化体系、聚合工艺对乳液聚合及涂膜性能的影响。

关键词:有机硅;丙烯酸乳液;改性中图分类号:T U56 文献标识码:B 文章编号:1008-1933(2008)02-193-04Research progress on organosili cone 2modi fi ed acryl ate l atexQ I N Gang1,2(1.I nstitute of Material Science and Engineering,W uhan Technol ogy University,W uhan 430070,China;2.Sichuan Research I nstitute of Building Materials,Chengdu 610081,China )Abstract:The ne w research p r ogress of studies on organosilicone 2modified acrylate latexe during the last years was revie wed .The effects of vari ous fact ors such as organosilicone monomers,e mulsifiers,poly merzati on p r ocesses on e mulsi on poly merizati on and the p r operties of the coatings were particularly dicussed .Key words:organosilicone;acrylate latexes;modificati on0　前　言丙烯酸乳液因其具有良好的成膜性、耐候性、保色性和耐碱性,被广泛用于制备建筑涂料。

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。

硅丙乳液的合成方法及性能研究

硅丙乳液的合成方法及性能研究孙道兴青岛化工学院应化系266042仇汝臣马新启青岛化工学院化工与制药学院266042摘要介绍有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法分析了乳化剂软硬单体配比功能性单体温度等因素对聚合反应转化率及乳液性能的影响关键词硅丙改性乳液功能性单体乳化剂近年来随着房地产业的兴旺建筑涂料的应用越来越多外墙涂料不仅对建筑物起着美化作用更重要的是对建筑物给以保护使基材免受外界大气紫外线雨水及化学物质的侵害处长使用寿命乳胶涂料以质轻安全色彩丰富典雅施工效益高易于翻新维护以及VOC排放低符合环保要求等特点成为建材中的新宠经过多年努力丙烯酸酯类乳胶涂料的生产技术已很成熟在中低建筑上得到广泛应用使用期基本上可满足5年--10年要求而大型化高层化建筑要求涂料的使用期至少在15年以上现有的丙烯酸涂料存在高温易返粘低温易脆裂的缺陷而难以满足要求目前这类建筑物主要采用贴面砖或幕墙玻璃装饰贴面砖或幕墙玻璃因粘接剂老化带来的高空坠落伤人隐患及城市光污染等危害被有关部门明令禁止在某些范围内使用于是高耐候高耐沾污性高保色性和低污染的高性能建筑乳胶涂料引起人们的极大关注有机硅树脂中的Si-O键能(451KJ/mol)远远大于C-C键能(356KJ/mol)和C-O键能(336KJ/mol)结合得十分牢固稳定这使得它的耐热性耐候性抗氧能力增强另外聚硅氧烷分子呈螺旋结构甲基向外排列并绕Si-O链旋转分子体积大内聚能密度低从而使有机硅氧烷有很强的憎水性和防尘性丙烯酸树脂的硅烷改性有物理混拼法和化学共聚法改性后的树脂不但具有有机硅树脂的高耐候耐污染性同时具有丙烯酸酯类聚合物的柔韧性而且能明显地降低成本有机硅乳液和丙烯酸乳液混拼物理改性作为成膜物时容易产生两相分离储存期短而且有机硅聚合物活性基团已大部分聚合与丙烯酸聚合物及基材间没有化学键结合其耐候性和附着力大打折扣而化学共聚法是将带有不饱和键的有机硅氧烷单体和丙烯酸酯类单体共聚在聚合物主链上引入硅氧烷硅丙树脂在干燥成膜时硅氧烷水解缩聚可在聚合物分子之间以及聚合物与基材之间形成牢固交联的立体网络-- Si-O-Si--结构使漆膜具有很强的耐水性和附着力虽然硅烷改性的硅丙成膜物具有很大的优点但由于有机硅的低表面能和硅氧烷的长链大分子结构难以被乳化剂乳化而进入胶束硅氧烷分子和丙烯酸单体的共聚受到很大限制这是硅丙乳液合成的难点所在本实验通过确定乳化剂软硬单体的配比功能性单体的用量温度等参数采用特殊工艺和助剂制得性能优异的硅丙涂料1实验部分1 1 原材料及硅丙乳液配方甲基丙烯酸甲酯MMA丙烯酸丁酯BA丙烯酸AA丙烯酸羟乙酯HEA 均为北京东方化工厂生产工业品苯乙烯St齐鲁石化公司生产的工业品羟基硅油二甲基硅油山东莱州金泰化工厂生产十二烷基苯磺酸钠SDS过二硫酸铵化学纯试剂乙烯基功能性单体171美国威克公司生产表1 硅丙乳液的配方原材料质量分数/%MMA 20--40St 0--20AA 1--3HEA 2--5有机硅油 8--12功能性硅单体 2OP-10/SDS 4+2过硫酸铵 0.6NaHCO3 0.2丙二醇 1.512反应机理丙烯酸单体极性较大而硅油极性小表面能低二者难以形成均相共聚物这是硅丙乳液合成的难点少量乙烯基功能性单体171加入一方面使其分子内的乙烯双键和丙烯酸单体共聚形成嵌段化合物另一方面其分子内的硅氧烷结构可以和低表能的硅油共聚形成接枝链段起着桥梁作用增加二者的相容性1 3 合成工艺及技术性能在装有冷凝器电动搅拌器温度计的四口烧瓶中加入计量的乳化剂去离子水pH 值稳定剂部分单体和引发剂等高速搅拌30min以上充分乳化然后水浴加热升温至合适温度等反应器内的物质变蓝形成种子乳液后开始滴加剩余单体和引发剂3h--4h滴完保温2h--3h检测单体量合格后降温出料表2 硅丙乳液的技术性能项目检测结果外观乳白色粒径/m 约0.13固含量/% 45粘度涂-4杯/s 13--14MFT/18--21玻璃化温度/19.8游离单体含量<0.1耐水性/d >60钙离子稳定性通过稀释稳定性通过冻融稳定性通过2结果与讨论2 1 影响乳性能的因素22 1 乳化剂种类及用量的影响在乳液聚合体系中虽然乳化剂不参与聚合反应但它是聚合体系中最重要的组分之一影响乳液聚合过程和保存过程中的稳定性乳化剂分子两端分别含有亲油基团和亲水基团分散时形成胶束为单体提高聚合场所直接影响到聚合反应的速率产率及乳液性能甩化剂种类的确定以能够有效地乳化所选用的单体为原则本实验选用的硅单体为活性硅油其亲水亲油平衡值HLB约为8--10表3为各种乳化剂及用量对乳液稳定性的影响表3 乳化剂种类及用量对乳液稳定性的影响*MS为进品分装的大分子中性高效表面活性剂离心稳定性试验3000r/min30min从表3可以看出选用OP-10/SDS离子型和非离子型复合乳化剂时硅丙乳液稳定性好无疑胶产生这是因为两种乳化剂分子间又楔入非离子型乳化剂分子这样就降低了同一乳乳胶粒上离子之间的静电斥力增强乳胶粒吸附的牢度另外采用复合乳化剂时会使乳胶粒的直径比单独使用阴离子乳化剂时的乳胶粒直径大得多乳胶粒表面的电荷密度大大降低带电粒子自由基更容易进入乳胶粒中提高引发效率所以选用乳化剂OP-10SDS=21乳化剂总量为单体总量的6%当乳化剂的浓度较低时仅部分乳胶粒表面被乳化剂分子覆盖此条件下乳胶粒易产生絮凝由小胶粒生成大胶粒严重时产生凝胶造成挂胶和抱轴降低产量若乳化剂用量过多聚合度增加乳胶发粘流动性变差乳化剂总量为单体总量的6%为好21 2 反应温度的影响固定其它聚合条件改变反应温度研究温度对乳液性能的影响结果见表4表4 反应温度对乳液性能的影响注单体滴加时间为3h保温时间2h由表4可看出当温度高于90和低于70时聚合反应效果均不理想引发剂在较低温度下分解慢形成的海参性自由基少反应速率慢转化率低反应温度过高时反应速率过快体系不稳定易产生凝胶和粘釜现象这主要是因为高温下乳化剂的特性发生了变化乳化效果变差综合考虑试验分两阶段采用不同温度聚合前期滴加单体阶段保持温度75--85使反应体系稳定滴加完单体后再升温到85--90进行保温加快反应速率缩短聚合完全的时间21 3 软硬单体比例的确定为了满足外墙涂料对乳液的要求在单体总量不变的情况下通过改变软硬单体的比例获得最满意的漆膜MMA ST等为硬单体BA EA为软单体软硬单体的比例对乳胶膜的影响见表5表5 软硬单体的比例对乳胶膜的影响注乳液体系为纯丙乳液乳胶膜40下固化48h对乳胶膜的机械稳定性均为稳定经实验证明软硬单体的比例在1.25--1.01范围乳胶膜的性能较好21 4 有机硅单体的用量对聚合反应和乳液性能的影响按照上述有机硅的特点硅丙乳液中硅单体的含量越多乳胶膜的性能应越好但由于有机硅单体的体积大表面能低难于乳化进入胶束和丙烯酸单体难以形成共聚均匀的乳液因此提高共聚乳液中硅单体的含量是合成的关键本实验以二甲基硅油和羟基硅油和丙烯酸单体共聚以羟基硅油讨论硅单体含量对乳液性能的影响表6 有机硅单元体含量对乳液性能的影响从表6可看出当有机硅单体含量低于12%时得到稳定呈微蓝光的乳液乳胶膜的耐水性增强但其用量超过15%得到的乳液不稳定乳液粘附玻璃板困难乳胶膜不透明分相严重为学性能下降所以有机硅单体的用量在5%--12%之间为好21 5 有机硅功能单体用量对乳液性能的影响墙壁等无机底材的极性较强极易吸收水分形成水膜使涂料内的有机硅油等疏水结构难以在其表面铺展因而附着力大为降低为提高硅丙乳液在墙壁等无机底材上的附着力我们在共聚单体中加入一端具有不饱和双键另一端含有活性硅氧烷结构能水解形成硅醇的功能性单体此类单体的不饱和双键可参与乳液的共聚而另一端的硅氧烷结构水解形成的硅醇极易和底材表面的羟基形成氢键或Si-O共价键这样涂料与基材间就形成了相互渗透的网络结构增强了内聚力和耐侵蚀稳定性表7 有机硅功能性单体171对乳液性能的影响从表7可看出有机硅功能性单体171参与共聚可大大提高乳液的硬度附着力和耐水性但加入量超过2%易水解产生凝胶使乳胶膜韧性降低成本增加综合考虑该功能性单体的用量就在2%左右21 6 单体转化率与反应时间的关系为探讨单体与反应时间的关系在确定某一合适配方和反应温度后利用重量法公式测单体转化率转化率%=W2/W1W0/WW--反应前所有物质的质量W0--反应前单体的质量W1--所取乳液部分的质量W2--所取乳液固体分的质量单体转化率与反应时间的关系见图1按照乳液聚合反应机理聚合反应分为四个阶段分散阶段乳胶粒生成阶段乳胶粒生长阶段和聚合反应完成阶段从图1可看出可确定聚合反应时间为5h--6h2 2 影响乳液体系稳定的因素乳液中的酸性或碱性过强或反应温度过高会破坏乳液体系的稳定性产生凝胶因此应严格控制乳液的pH值和温度一是加入适量的NaHCO3控制乳液的pH值二是加入水解抑制剂试验证明乳液中加入少量的丙二醇丙二醇甲醚等可有效抑制乳液产生凝胶使反应在较宽的pH值范围和较高的温度下进行3结论用种子法进行硅丙乳液聚合时选取复合乳化剂的用量为单体总量的6%反应温度在75--85范围丙烯酸软硬单体的比例约为1.2--1.11用12%的有机硅单体与丙烯酸单体共聚并用2%左右的功能性单体作为交联剂可得到高耐候强附着力耐水性优良的硅丙乳液。

有机硅改性丙烯酸树脂乳液的制备及应用性能

有机硅改性丙烯酸树脂乳液的制备及应用性能郭能民;安秋凤;黄良仙;潘家炎【摘要】采用乳液聚合方法,以磺基琥珀酸单酯钠盐(A-501)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)为复合乳化剂,制备了有机硅改性丙烯酸树脂乳液.考察了乳液乳胶粒粒径分布及Zeta电位,并采用红外光谱和透射电镜对其结构进行了表征.硅丙乳液的最佳工艺条件为:m(BA)∶m(ST)∶m(AA)∶m(HPA)=34∶21∶2∶3,w(有机硅)=10％,m(A-501)∶ m(AEO-9)=2∶1,w(A-501+AEO-9)=3％,乳液凝胶率3.33％,胶膜柔软不黏手,胶膜吸水率3.65％.%Silicone modified acrylic resin emulsion was synthesized via the emulsion polymerization with A-501 and AEO-9 as the emulsifiers. Size and Zeta Potential distribution of the silicone-acrylic latex particles were investigated. The emulsion was characterized by IR and transmission electron microscopy (TEM). The optimal synthesis conditions were obtained as follows: the mass ratio of BA, ST, AA and HPA of 34 ? 21 ' 2 ? 3,the silicone mass fraction of 10%, A-501 and AEO-9 mass fraction of 3% and the mass ratio of A-501 and AEO-9 of 2. The emulsion was very stable and the gelling rate of the emulsion was reduced to 3. 33%. The latex film was soft and not sticky and its water absorption was only 3. 65%.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】5页(P66-70)【关键词】有机硅;丙烯酸酯乳液;乳液聚合;硅丙乳液【作者】郭能民;安秋凤;黄良仙;潘家炎【作者单位】陕西科技大学,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TQ433.436利用聚有机硅氧烷的独特性质［1］，将其引入丙烯酸酯乳液中，制备兼具二者优异性能的“硅丙乳液”，是目前材料科学研究的热点之一［2－3］。

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究
1有机硅改性苯丙乳液
有机硅改性苯丙乳液是利用有机硅改性技术制备的一种乳液，它可以用于防止化学品、水蒸气和其他有害物质的侵入，增强物体的耐腐蚀性，更加经济实惠。

有机硅改性苯丙乳液的制备主要是将有机硅改性剂与苯丙乳液混合制成，其中有机硅改性剂可以通过有机合成技术和非电离反应获得。

混合液料会通过一定形态的设备，将所有原料均匀调合，加热或加压产生有效的乳液。

有机硅改性苯丙乳液性能优异，具有良好的抗气候老化性，耐低温性、高弹性、高抗耐磨性和高抗开裂性，并且具有极佳的耐电弧性和抗氧化性，可以抵抗高温和过热温度环境和化学降解，更加经济实惠。

因此，有机硅改性苯丙乳液不仅有着优良的化学稳定性，耐久性，柔韧性和耐磨性，还具有优良的电气性能、高抗开裂性和抗表面开裂性，是一种优良的保护剂。

它有着广泛的应用领域，比如轻轨交通、航空航天、海洋工程、新能源、电子设备等。

有机硅改性丙烯酸乳液的研究

武汉理工大学硕士学位论文有机硅改性丙烯酸乳液的研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：***20070418武汉理工大学硕士学位论文接枝型硅丙乳液ＩＰＮ型硅丙乳液图１－２各种不同结构硅丙乳液１．５涂料成膜原理Ｍ删涂料的成膜可以分为物理干燥和化学干燥两种。

物理干燥主要是靠溶剂的挥发和分子链缠结成膜（溶剂性涂料）或水的挥发和乳胶粒凝聚成膜（乳胶涂料）；化学干燥则是在室温或高温下通过化学交联反应形成三维网状（热固性涂料）成膜，这些交联反应或是通过树脂中不饱和基团的自动氧化或是基团之间进行缩聚反应来实现的。

乳胶涂料物理干燥原理是由聚合物表面张力增大导致乳胶粒子的凝聚而成。

这个过程分为两个阶段：在第一阶段，随着水的挥发，未变形的粒子形成网状结构，第二阶段的变形粒子凝聚形成均匀涂膜。

成膜的必要条件为ＦＣ＞ＦＧ（卜２）Ｆｃ为在间隙毛细管体系中存在的负水表面曲率产生的毛细管压力，当乳胶粒子接近时，Ｆｃ可高达３．５ＭＰａ；ＦＧ是球形粒子的变形阻力。

Ｐａｄｇｅｔ等人考虑界面能和弹性形变，提出乳胶粒子完全凝聚必须满足下列条件：ＥＤ／ＹＳ（卜ｖ２）＜常数（卜３）Ｅ为聚合物的杨氏模量；ｙＳ为接触表面能；ｖ为泊松比（＝Ｏ．５）；０为粒子直径。

其成膜过程如下图卜３：成分的用量不变的情况下，改变乳化剂的用量，考察乳化剂用量对乳液粒径大小的影响。

乳液粒径大小由扫描电镜图片测量而得。

选取扫描电镜图片一定长度里含有的颗粒个数，计算而得乳液颗粒的半径。

乳化剂用量对乳液粒径大小的影响如图２－５。

图２－４乳胶粒子ＳＥＭ照片从图２—５中我们可以看出，随着乳化荆用量增大，乳液赖粒的粒径急剧的变小，但是变小的趋势呈下降趋势。

这是因为在单体增溶溶解进入胶束中，成为了聚合反应的场所，乳化剂用量增加时，乳液中的活化胶束增多，形成更多的反应核，因此乳液颗粒的粒径急剧的变小。

但是当乳化剂用量进一步增大时，胶束的浓度不可能无限的增大，其增溶作用呈现出边际递减的趋势，因而乳液颗粒的粒径也呈现出乳化剂青量（％）图２－５乳化剂用量对乳液粒径大小的影响（２５℃，ＩＩｍ）乳液以其单位体积计算的表面积是很大的。

硅丙乳液改性的自固化高耐水性硅酸盐涂料制备及性能

硅丙乳液改性的自固化高耐水性硅酸盐涂料制备及性能
隋玮红;朱开兴;常德功
【期刊名称】《合成材料老化与应用》
【年(卷),期】2022(51)3
【摘要】传统无机硅酸盐涂料使用水作为主要的分散剂,涂膜固化过程中收缩较大,容易出现裂纹,同时受可溶性离子影响,耐水性能差。

本研究以硅酸钠(Na;SiO;)作为无机组分,以甲基三甲氧基硅氧烷(MTMS)为偶联剂,硅丙乳液为有机组分,制备的Na;SiO;-MTMS-硅丙乳液作为成膜物质,二氧化钛、玻璃粉作为填料,氟硅酸钠(Na;SiF;)作为固化剂,并辅以其他助剂制备自固化高耐水硅酸盐涂料。

研究了Na;SiF;、低熔点玻璃粉与硅丙乳液等对涂膜外观、附着力、硬度、耐磨性性能、耐腐蚀性能的影响,实验结果表明,所制备的Na;SiO;-MTMS-硅丙乳液能有效改善硅酸盐涂料的成膜性能和耐水性能;氟硅酸钠能有效提高涂料的固化率。

通过条件试验,获得了涂料的优化配方。

【总页数】5页(P39-42)
【作者】隋玮红;朱开兴;常德功
【作者单位】青岛科技大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ207.2
【相关文献】
1.用于聚合物水泥基防水涂料的有机硅改性醋丙乳液的制备及性能研究
2.“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之二十九JS防水涂料用有机硅改性醋丙乳液的制备及性能研究
3.环氧树脂改性硅丙乳液的制备及水性涂料的研究
4.高硅氧含量硅丙乳液改性硅溶胶基无机涂料的制备及性能研究
5.离子交联硅丙乳液涂料的固化性能研究
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交联改性醋苯丙防水乳液的制备及性能研究的开题报告

交联改性醋苯丙防水乳液的制备及性能研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着现代化建筑工程的发展，防水材料的需求量不断增加，特别是在屋顶、地下室、厕所等需要长期保持防水的场所。

目前，国内市场上防水材料品种繁多，但存在的问题是质量良莠不齐、性能参差不齐，甚至存在防水功能不达标的情况。

因此，研究新型的防水材料具有极其重要的现实意义和广泛的市场前景。

目前国内外研究中广泛采用的防水乳液主要有聚氨酯、丙烯酸、苯乙烯、丁苯橡胶等，这些乳液具有良好的防水性能，但存在着不同的问题。

例如，聚氨酯防水乳液在使用时存在燃烧性能差、使用寿命短等问题；丙烯酸防水乳液则易受紫外线、氧化等因素影响而降解老化。

因此，需要探索新的防水乳液，并不断改进和提升其性能。

二、研究内容和方法
本课题拟按照以下步骤进行研究：
1. 收集交联改性醋苯丙乳液的制备方法和性能表征方法的文献资料；
2. 设计并制备交联改性醋苯丙防水乳液；
3. 采用FTIR、DSC、TGA等手段对乳液进行表征，研究其成膜性、交联性、温度稳定性等性能；
4. 通过标准测试方法测试其防水性能；
5. 对比分析其与常规防水乳液的性能差异；
三、预期成果和意义
预期成果为：成功制备出具有优良防水性能的交联改性醋苯丙防水乳液，并探讨了其制备过程和材料参数对性能的影响。

同时，解决了传统防水乳液所存在的一些问题并跨越了传统防水乳液的技术壁垒，具有提高建筑工程防水品质、减少建筑安全事故的现实应用价值和广阔的市场前景。

醋丙乳液的制备与应用研究的开题报告

醋丙乳液的制备与应用研究的开题报告一、研究背景醋丙乳液是一种常见的胶体体系，具有稳定性好、应用范围广、制备简便等优点。

在建筑、涂料、印染等领域有广泛应用，已受到广泛关注。

本研究旨在探究醋丙乳液的制备方法与应用前景。

二、研究内容（一）醋丙乳液的制备方法研究1. 根据国内外文献及已有研究，总结醋丙乳液的制备方法并分析其优缺点；2. 对制备方法进行改进，提高制备效率及稳定性；3. 尝试不同的制备方法，优选出最佳的制备方法。

（二）醋丙乳液在涂料中的应用研究1. 分析醋丙乳液在涂料中的作用，讨论其优缺点及应用前景；2. 实验室中制备不同质地、不同性质的醋丙乳液，并将其添加到涂料中，测试涂料的物理化学性能；3. 结合最佳制备方法，进一步优化醋丙乳液在涂料中的应用效果。

三、研究意义本研究在醋丙乳液的制备方法和应用领域都进行了探究，在实际应用中能够提高醋丙乳液的应用价值，具体意义如下：1. 对提高醋丙乳液制备方法的效率和稳定性有实际意义；2. 发现醋丙乳液在涂料中的应用前景，推动其在涂料领域的进一步研究和应用；3. 最终通过本研究，能获得高质量的涂料产品，提升涂料工业的发展水平。

四、预期成果1. 得到醋丙乳液的最佳制备方法，提高醋丙乳液的稳定性和应用价值；2. 发现醋丙乳液在涂料领域的作用及应用前景；3. 获得高质量的涂料产品。

五、研究方法1. 文献调研法：查找相关文献和资料；2. 实验研究法：对醋丙乳液进行实验室制备，并测试其稳定性和涂料中的应用效果。

六、研究进度计划第一阶段：文献调研，了解醋丙乳液的基础知识和研究进展情况。

第二阶段：实验室制备不同质地、不同性质的醋丙乳液，并测试其稳定性和涂料中的应用效果。

第三阶段：结合实验室测试结果，分析制备方法的优缺点及应用前景，优化制备方法。

第四阶段：撰写论文并准备答辩。

七、参考文献1. 于国庆, 刘园芳, 张海宾, 等. 醋酸丙烯酯纳米乳液制备过程中PVP 的作用[J]. 化学工程, 2015(5): 174-177.2. 霍博, 万明奇. 醋乳液在彩涂中的应用研究[J]. 彩涂技术, 2014(3): 22-24.3. 李卓, 汪宏, 张风清. 醋酸丙烯酯乳液制备及表面改性的研究进展[J]. 胶体与聚合物, 2016(4): 9-12.4. 龙建军, 魏胜治, 赵振威. 醋酸乳液膜的制备及防腐性能研究[J]. 涂料与涂装, 2012(2): 68-70.5. 薛勇, 刘亚琴, 杨馨, 等. 醋酸丙烯酯乳液在木材涂装中的应用研究[J]. 木材福利, 2017(1): 13-15.。