有机硅SiO2杂化溶胶改性丙烯酸树脂及性能研究
有机硅改性丙烯酸酯的性能及应用
有机硅改性丙烯酸酯的性能及应用作者:马进霞来源:《石油研究》2019年第03期苏州大学 ;江苏 ;苏州 ;215123摘要:本文通过对有机硅改性的丙烯酸酯乳液的性能进行分析检测,对其应用进行研究,主要对在文物保护中对土遗址的加固作用中,通过对土样的渗透速度,抗压强度,耐酸碱性等性质进行测试。
在对织物的印染应用中对织物的色牢度,柔软性和色差等进行一系列测试,均得出很好的结果,能够被广泛应用这些领域。
关键词:有机硅;丙烯酸酯;性能;应用1有机硅改性丙烯酸酯的结构和性能以软单体(丙烯酸丁酯,丙烯酸各共占聚合乳液质量的 12%,3%)与有机硅(D4占聚合乳液质量的 9%),在聚合反应步骤、聚合温度为75℃,乳化剂为单体组合物的3重量%,引发剂为单体组合物的0.3重量%,并连续滴加单体以制备乳液聚合和适量的聚合乳液在表面壳中烘烤。
波数为 2958.02cm-1、1455.63cm-1和 1385.86 cm-1是甲基和亚甲基的特征峰,酯基中 C=O 的伸缩振动峰波数为 l731.43cm-1;而C=C的伸缩振动1637cm-1)和 C=C 与 C-H 键相连的伸缩振动(3102cm-1)的特征峰的消失,说明乙烯基单体已完全反应,乳胶膜无不饱和 C=C 双键存在。
波数为 1252.49cm-1、1065.49cm-1和 810.87cm-1的特征峰分别证实了Si-CH3、Si-O-C 和Si-O-Si 键的存在,因波数在 3022~3700cm-1之间处无吸收峰,说明乳胶膜中无 Si-OH 键,这说明有机硅氧烷已完全共聚合到丙烯酸酯上且无水解。
通过选取 3 个不同的有机硅含量占乳液质量(3%,9%,15%),在软单体(丙烯酸丁酯,丙烯酸各共占聚合乳液质量的 12%,3%)、聚合反应步骤、聚合温度 75℃,乳化剂用量占单体质量的 3wt%,引发剂用量占单体质量的 0.3wt%,单体连续滴加方式的情况下乳液聚合制备,探究其聚合物膜在 TG-DTA 下的热性能影响,有机硅含量对聚合物热分解特征温度的影响见表 1。
有机硅改性丙烯酸酯树脂涂料的性能研究
建 筑 物 的 外 墙 需 要 装 饰 和保 护 , 外 的 特 定 环 境 要 求 外 墙 建 筑 涂 料 具 有 良好 的装 饰 耐 久性 、 户 装 饰 效 果 与 耐 沾 污性 . 年 来 , 合 性 能 良好 的 丙 烯 酸 酯 涂 料 发 展很 快 , 中 , 剂 型 丙 烯 酸 酯 涂 料 多 近 综 其 溶 用 于 建 筑 物 外 墙 涂料 . 了 更 好地 提 高 这 种 涂 料 的 耐 候 性 、 沾 污 性 等 性 能 , 意 到 有 机 硅 树 脂 中 为 耐 注 S— o 键 具 有 很 高 的离 解 能 , 别 能 抗 热 分 解 和 抗 氧 化 lJ使 之 在 室 外 长 期 曝 晒 下 无 失 光 、 化 、 i 特 1, 粉 变
法 制 得 了有 机 硅 丙 烯 酸 酯 树 脂 , 红 外 光 谱 法 和蒸 馏 法 对 接 枝 物 进 行 了表 征 , 用 扫 描 电镜 观 察 了 用 并 复合 体 系 涂 膜 的形 态 结 构 . 果 表 明 , 过 接 枝 反 应 而 改 性 的 有 机 硅 丙 烯 酸 酯 涂 料 具 有 优 良 的 性 结 通
有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 树 脂 涂 料 的 性 能 研 究
陈振 耀
( 海工程技术大学 化学化工学 院 , 海 206 上 上 0 0 5)
.
摘 要 : 究 了有 机 硅 丙 烯 酸 酯 树 脂 的 合 成 及 表 征 , 用 扫 描 电镜 观 察 了复 合 体 系涂 膜 的 研 并
色 等 现 象 , 而 利 用 高 耐 候 性 、 热 性 、 光 性 、 颜 料 粉 化 性 的 有 机 硅 树 脂 来 改 性 丙 烯 酸 酯 树 因 耐 保 抗 脂 _J使 得 到 的 改性 树脂 兼 有 2种 树 脂 的功 能 及 特 点 . 2, 有关 有 机 硅 改 性 丙 烯 酸酯 树脂 的合 成 已做 了 不 少 的 研 究 工 作 l- , 复 合 体 系涂 膜 的 形 态 结 构 与性 能 的关 系 尚 少 见 报 道 . 文 应 用 接 枝 反 应 方 3 j但 4 本
有机硅改性丙烯酸酯微乳液研究进展及其应用
有机硅改性丙烯酸酯微乳液研究进展及其应用杨宏伟许立新*摘要:综述了近年来有机硅改性丙烯酸酯微乳液的研究进展,介绍了其制备改性的方法,着重讨论了有机硅单体种类及用量、乳化剂,功能单体等因素对有机硅改性丙烯酸酯微乳液聚合及其性能的影响。
关键词:有机硅,丙烯酸酯,微乳液,研究进展前言微乳液是由油、水、乳化剂和助乳化剂组成的各向同性、热力学稳定的、透明或半透明的胶体分散体系。
自1943年Hoar等用油、水和乳化剂以及醇得到透明均一微乳液体系以来[1],由于微乳液聚合机理的特殊性、聚合手段的多样性及其应用的广泛性,微乳液已成为当今国际上的研究热点领域之一。
丙烯酸酯乳液具有优良的耐候性、成膜性和粘结性,在涂料、粘合剂等方面应用广泛,但同时存在有耐水性、透湿性及耐粘污性差等缺点;有机硅氧烷主链为Si-O-Si键,具有高度的柔顺性、优异的耐高低温性能、耐候性和耐水性和良好的透气性。
将丙烯酸酯类和有机硅氧烷这两类极性相差很大的单体进行微乳液聚合改性,制备兼有两者优异性能的新材料,在理论和应用上都具有重大意义。
本文综述了近年来有机硅改性丙烯酸酯微乳液方面的研究现状,并探讨了未来的研究发展方向和应用前景。
1有机硅改性丙烯酸酯微乳液的制备方法目前有机硅对丙烯酸酯微乳液改性方法一般分为两种:物理改性法和化学改性法。
物理改性分为两种:一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性助剂直接加入丙烯酸酯微乳液中改性;二是将有机硅氧烷制备成有机硅微乳液,再将其与丙烯酸酯类乳液共混进行改性。
有专利报道[2]将交联型含氟丙烯酸酯乳液和有机硅微乳液共混可以作为运动器械或工具的涂层。
化学改性是指通过化学反应将有机硅氧烷引入到丙烯酸酯分子链上,使得极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子间形成化学键,化学改性明显提高了两相之间的相容性,一定程度上控制了有机硅分子的表面迁移和有机硅的微观形态,从而比物理共混的性能优越,具有更好的发展前景。
有机硅化学改性丙烯酸酯微乳液的制备方法主要有两种:1.1硅氧烷环单体开环制备的硅氧烷预聚体与丙烯酸酯单体的接枝共聚孔祥东等以八甲基环四硅氧烷D4和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)为有机硅单体改性丙稀酸酯,认为随有机硅含量的增加,D4与A174的缩合交联度增大,降低了有机硅聚合物与丙烯酸酯聚合物的相容性和体系的稳定性;*通讯联系人许立新alexxu1@同时胶膜的吸水率降低[3]。
有机硅改性丙烯酸酯树脂的研究进展
有机硅改性丙烯酸酯树脂的研究进展
郑平萍;王国建
【期刊名称】《上海涂料》
【年(卷),期】2004(42)5
【摘要】详细介绍了有机硅改性丙烯酸酯的方法.目前主要有物理混合和化学改性两类改性方法,其中以化学改性的效果较好.在化学改性法中,硅氢加成法的反应条件温和、产率高,被广泛用于合成各种高性能的含硅高聚物,有着广阔的发展前景.【总页数】4页(P16-19)
【作者】郑平萍;王国建
【作者单位】上海同济大学材料科学与工程学院,200092;上海同济大学材料科学与工程学院,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TQ63
【相关文献】
1.有机硅改性丙烯酸酯树脂对羊毛(绒)织物的抗起毛起球整理 [J], 刘瑞云
2.有机硅改性丙烯酸酯树脂涂料的性能研究 [J], 陈振耀
3.有机硅改性甲基丙烯酸酯树脂涂料(江苏海门) [J],
4.有机硅改性丙烯酸酯树脂的合成及其光固化动力学研究 [J], 刘伟;苏敏超;刘晓暄
5.紫外光固化有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能 [J], 李垒;杨明君
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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
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的合成与性能
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的合成与性能柯勇;黄永有;卢亭序【摘要】通过硅氢加成反应,将有机硅引入到聚氨酯丙烯酸酯链中,得到了有机硅改性的可UV固化的胶粘剂.研究了不同光催化剂、不同DOP含量、以及不同照射时间对其性能的影响.在DOP添加量3%,照射时间10s的条件下,得到的胶膜透光率达到89%,拉伸强度达到16.12MPa.%The UV-curable PUA adhesive modified by organic silicone was synthesized through Si-H addition reaction.The effects of different photocatalyst,the dosage of DOP,and the time of radiation on the performance of the UV-curable adhesive were researched.The adhesive shows the good performances of tensile strength of 16.12MPa,89% transmittance of UV under the conditions of 3% DOP dosage and 10s curing time.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】2页(P59,67)【关键词】UV固化;LED封装;有机硅;聚氨酯丙烯酸酯;胶黏剂【作者】柯勇;黄永有;卢亭序【作者单位】广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州 545006;广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州 545006;广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州 545006【正文语种】中文【中图分类】TS194.21半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一,而发光二极管(Light Emitting Diodes,以下简称LED)是其核心技术。
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December,2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟(安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽 芜湖 241002)摘 要:纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法,所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用,以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词:纳米SiO2;丙烯酸酯;改性;复合方法中图分类号:TQ630.4文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能,在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性,多种酯基在不同介质中的溶解性,以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点,丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点,如热稳定性较差,涂膜易返黏,机械加工性能差等。
为改善涂料性能,有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径,复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性,对热、化学、大气的稳定性结合起来,显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段,纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构,表面存在不饱和键以及不同键态的羟基,具有很高的反应活性,而且表面吸附能力强,对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率,而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近,形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用,如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
有机硅改性丙烯酸酯胶粘剂的研究
收 稿 日期 :2R2—0 () 7—0 。 2 作者 简介 :鄢红军 ( 9 6一) 17 ,男 ,广东 省有 机硅 _ 程技 术 l I 研 究开发 中心工 程师 。
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有
机
硅
材
料
第 l 6卷
铁 片 置于 室 外 1个 月 ,然 后 测 其 拉 伸 剪 切 强 度 。
液 分 成 2份 ,分 别 加 入 相 应 原 料 ,室 温 下 搅 拌
2 ,用铝 软 管 装 好 、封 底 制 成 有 机 硅 改 性 丙 烯 4h 酸 酯 胶 粘 剂 的 甲 、乙两 组 分 。
1 3 测 试 仪 器 .
2 0余 年 问 得 到 了 飞 速 的 发 展 。但 目前 各 大 厂 家 生 产 的 S A 都 存 在 同 样 的 问 题 :强 度 不 够 高 、 G
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产 品 ・ 用 应
有 硅Sl0MT : 7 机 材I2E65A 1 料C21(l~ LO, E 1 ,N A ) L 0 R5
有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 胶 粘 剂 的 研 究
鄢 红 军 刘 虎 城 田 文 新
( 东省 有机硅 工程 技术 研究 开发 中心 ,东莞 53 1) 广 2 17
1 实 验
I l 主要 原 料 。
差 热 分 析 :粉 末 样 品称 量 15~2 0mg,在 、
氮 气 氛 中进 行 ,升 温 速 度 l 0℃ / n mi。
MMA、AB S:工 业 品 ,进 口 ; 甲 基 丙 烯 酸 羟 乙酯 、甲 基 丙 烯 酸 乙 二 醇 双 酯 :工 业 品 , 国 产 ;邻 苯 二 酚 :C P, 国 产 ; MAA:C P,进 口 ;
摘 要 : 用 有 机 硅 聚 合 物 对 聚 丙 烯 酸 酯 胶 粘 剂 进 行 改 性 ,使 其 拉 伸 剪 切 强 度 、 贮 存 稳 定 性 、 耐 热 性 、 耐 候性 等性 能 都优 于 未经有机 硅 聚合 物改性 的 丙烯酸 酯胶 粘剂 。
有机硅改性-丙烯酸酯共聚乳液的制备与性能研究
Y n uu a gQi j
有机硅改性后 的物质有很 多优异 的性能 , 引起 了国内外许 多学者 的高度重视和浓厚兴趣 。 目前 为止 ,已有许 多文献报 到 道【 J J ,在对有机 硅乳液的研究过程 中,相 继出现了有机硅 的 微乳液 ,共混乳液、共 聚乳液以及复合乳液。由于 有机 硅改性 丙烯酸酯乳液具有成膜性能好 、强度高、粘结性强的特点 ,人 们 多年前就进行 了有机硅改性 丙烯 酸酯共聚物 的研究 , 在理 论 方面取得了许 多成果 ,在实 际应 用方面也取 得了较大的进展。 有机硅聚合物具有 良好 的介 电性 、耐高温性 、耐候性、耐 污染性 、憎水性等 ,不足之处是机械强度、 附着力较差 ,需 高温烘 烤固化且 价格较贵 。丙烯酸酯 聚合 物具 有优 良的耐 氧 化、耐气候老化和突 出的耐 油性能 , 对极性和 非极性表 面均 具 有很强 的粘 附力 ,交联聚丙烯酸 酯的耐热性 也很好 , 因此在许 多方面得到 了广泛应 用。 如何制备 出兼具 二者优 异性能 的新 材 料 ,已成为材料科学研究 的热点之 一 。 有机硅对 丙烯酸 酯聚合物 的改性 方法有共混法和共聚法 , 共混法较为 简单易行 , 改性 产物的性能不如共聚法 。 但 共聚法 按 产物结构可 分为接 枝共聚法 、嵌段 共聚法 和互穿网络法 ; 按 反应 体系所处介质可分为溶液聚合法和乳液聚合法 。 J 文章 就 乳液 聚合技 术和改性后材料性能作一些研究和探讨 。
Ab t a t h r p r t n o mo f d a r lt mu so t i hp ro ma c h o g mu so olme ia i no r a o i c na da r l n me swa sr c :T ep e aa i f di e c y a ee li n wi h g e r n e tr u h e li n p y rz t fo g n sl o n c i mo o r s o i h f o i y c su id. ee f cs o d n y a d a u t fe l i e , n t t r a d o g n sl o n e li n p o e t swa i l ic se T e c ai g r p r d fo t d e Th fe t f d i g wa n mo n mu sf r i i a o , n r a o i c n o mu so r p ri sma ny d s u s d. a o i i i e h o t sp e a e r m n o g n sl o d f i ga r lt mu so a es p r r e itn e t t r t c u e itn eo 0 0 0 r a o ii n mo i n c a ee li n h v u e i ssa c wae hs r b r ssa c f6 ,0 . c y y o r o wi Ke wo d :mo i c t n o o g n s l o ; a r lt mu s n; e lin p l e iai n;p l mei ai n p o e s s y rs df ai f ra o ic n i o i c aee l i y o mu so o y r t m z o o y rz t r c se o
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]。
有机硅改性丙烯酸酯涂料的性能研究
由表 2可知 , 随着有机硅单 体 S 10 i 8 0含量 的增大 , -
涂膜 的附着力 逐渐增 强 , 当有机 硅 含量 达 到 3 时 , 5 涂
膜 的附着力优 良。涂膜 与基材之 间可通 过机 械结 合 、 物 理 吸附 、 形成氢 键 和化 学键 、 相互 扩 散 等作 用 结合 在 一
性 、 冲 击 性 、 磨耗 性 也 优 于 纯 丙涂 料 , 随 着有 机 硅 单 体 S-8 0含 量从 1 增 加 到 3 , 膜 的 耐 洗 刷 性 、 着 力 耐 耐 且 i 0 1 5 5 涂 附
明 显 增 强 , 冲 击性 和 耐 磨耗 性 略 有 提 高 , 韧 性 基 本 无 变化 , 涂 膜 的 硬 度 、 泽 度 和 遮 盖 力 略 有 下 降 。 耐 柔 而 光 关键词 : 机硅 ; 有 丙烯 酸 酯 ; 膜 涂
出料 , 用 。其 中有 机硅 大 单 体 S- 8 o的用 量 ( 备 i o 1 以单 体 总质量 计 ) 分别 为 0 、5 、3 、 O 和 3 。 % 1 2 3 5
1 3 涂 料 的 制 备 . 将 OP 1 、8 F( 泡 剂 ) GA 4 ( 平 剂 ) 丙 二 一0 6 1 消 、 一0 流 、
是 理想 的外 墙 装饰 涂料 。 在各 种有 机硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 中 , 机 硅 大单 有
体 的 含量 ( 占单 体 总 质 量 比) 高 只有 2 [ 。作 者 最 0 9 ] 选 择 适 当的 聚合 工艺 , 整有机 硅 的含 量 , 得 了高 固 调 制 含量 和硅 含 量 的稳定 的有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 , 同 时参 照 国家 标准 对该 乳液 制 备 的涂 料 涂膜 后 的性 能进
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。
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聚合物研究进展
烷( 简称有机硅 ) 主链 s 0 s 键为无 机结构 , 链为一c i 一 i 一 侧 H
等有机基 团, 因而是一 类典 型的半无 机半 有 机高分 子 。聚 有 机硅氧烷 ,i s一0键能 高 、 内旋转 能垒低 , 子摩尔体 积 大 、 分 表 面能小 , 导致其具有优异 的耐高低 温性 、 水性 、 疏 电绝缘 性 、 生
Ab t a t Gr a ntr ssh v e n i c e s d i h o i ain o c y i oy r t i c n u i s r c : e ti e e t a e b e n r a e n t e c mb n to fa r l p lme swi sl o e d rng c h i t e p s wo de a e ,wh c a e p e a e h o g h sc lb e d r c e c lmo i c to . Th s p p r h a tt c d s ih c n b r p r d t r u h p y ia l n s o h mi a d f ai n i i a e fe s s o h t o so o e s t n r a to s.h d o iain r a to s a d fe a c lc p lme ia in, o U e n t e meh d fc nd n a i e c in o y r slto e ci n n e rdia o o y rz t l o i ri u a h o p—fe mu so o y rz to n patc lrt e s a l e e lin p lme iain,s el o e ltx a d ltx i tr e tai g p l me e — hl /c r ae n ae n e p ner tn oy rn t
纳米SiO2/有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和膜性能研究
陕 西 科 技 大 学 学 报
J OURNAL OF SHAANXIUNI VERS TY CI I OF S ENCE & TE CHNOL OGY
A p . 章 编 号 :0 05 1 ( 00 0 —0 50 10 —8 1 2 1 )20 3—5
的 耐 热 性 能 , 明 显 提 高 了胶 膜 的 耐 水 性 . 且
关键 词 : 米二氧 化硅 ;有机 硅 ;聚 丙烯 酸 酯 ;无 皂乳 液 纳
中图法分 类号 : 59 1 TS 2 . 文 献 标 识 码 :A
0 引 言
有机硅 改性 聚丙 烯 酸酯 乳液 ( 丙乳 液 ) 硅 既具 有有 机硅 树 脂 的耐热 性 、 耐候性 、 光性 和耐 紫外 光等 性 保 能, 又具有 聚丙 烯酸 酯 的优 良柔 韧性 、 附着 性等 性 能 , 广泛 应用 于建 筑 涂料 、 高 被 皮革 涂饰 剂 、 织物 整理 剂 、 压 敏胶 等领 域 . 由 于有机 硅具 有较 低 的表 面 能和较 差 的力 学性 能 , ]但 因此使 改性 后 的聚 丙烯 酸酯 降低 了 粘 接强 度 , 增加 了固化 时间 , 而且 力学 性 能下 降口 ] 纳 米 SOz 有 小 尺 寸 效应 、 面 效 应 、 积效 应 和 宏 . i 具 表 体 观量 子隧道 效 应等 [ , 作 为交联 点 克服 有机 硅改 性 聚丙烯 酸 酯 ( 丙 树脂 ) 6可 ] 硅 的缺 陷 , 加 硅丙 树脂 的粘 接 增 强 度 和力学 性 能 , 进一 步提 高 涂层 的耐 水性 、 并 耐溶 剂 性 、 耐热 性 和耐磨 性. 硅 丙乳 液 中的小 分 子乳 化剂 以物 理 吸附 的方 式 附着 在乳 胶 粒 子表 面 , 易 受外 界 环 境 的影 响发 生 解 容
有机硅改性丙烯酸酯的研究进展
法和改性法制备有机硅改性丙烯酸类乳液。 物理 共混 法 工 艺 简单 、 本 低 , 制 备 的乳 液 稳 定性 成 但
不高 , 须加 入增 容 剂 。化 学改 性法 是 用乳 液 聚 必 合制备 , 乳液 稳定 性 好 , 工 艺 较为 复 杂 、 本 较 但 成
高。
2 有 机 硅 改性 丙 烯 酸 乳 液 乳 化 体 系
研 究 表 明在 有 机 硅 改性 丙 烯 酸 乳 液 乳 液 聚
合中, 阴离子与非离子乳化剂复配使用 比单独使 用所 得 的乳液 性能 优 良。有 机硅 改性 丙烯 酸乳 液 聚合的乳化体系发展方 向之一是使用反应性乳 化剂与其它的乳化剂复配使用 , 使用反应型乳化 剂可使乳化剂分子在乳胶液存放 、 使用时不会发
和转化率 , 同时也改善 了涂层 的耐候性 、 耐水性 、
保色等性能 。 4 】
无 皂 乳 液 聚合 克 服 了传 统 的乳 液 聚合 由于
乳化剂无法除去而导致 的泡沫多 、 易渗析和I. 吸湿
六硅 氧烷 改性 一时改善 了成膜 性和 热学 性能 [, J J 用 含 氢 硅 烷 改性 可 降低 乳 胶 膜 的吸 水 性 和拉 伸
有 机 硅 改性 丙 烯 酸 类 乳 液存 在 单 体 易水 解 缩 聚交 联 、 应 不 完 全 、 反 最终 乳 液 中有 机 硅 单 体 含量低 及改性 效果 差 等问题 。为 了解 决 存在 的问 题 、 发 出 性 能优 良 的乳 液 , 内外 学 者 做 了大 开 国 量 的研究 工 作 , 引入 不 同 的功能 性有 机 硅单 体 如
生 解 吸 [, 免 了乳化 剂 在 乳胶 粒 表 面解 析 而 引 1避 】 】 起 的缺 陷 , 高 乳 液 的稳 定性 , 且 水 相 不 残 留 提 而 乳 化 剂 , 同时 在乳 液成 膜 时避 免 了乳 化 剂 的 迁 移 , 高 了膜 的力 学 性 能 、 泽 性 、 接性 、 水 提 光 黏 耐
有机硅改性丙烯酸树脂的结构及动力学研究
有机硅改性丙烯酸树脂的结构及动力学研究*刘杰,陈丽琼,李玮*(中山大学高分子研究所, 广州510275)摘要基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和乙烯基三乙氧基硅烷为单体,采用自由基乳液聚合方法,由过硫酸钾引发合成乙烯基三乙氧基硅烷接枝丙烯酸酯共聚物,研究了单体配比、乳化剂种类及浓度、引发剂种类及浓度、有机硅用量、反应温度、时间及加料顺序对接枝聚合反应的影响;用红外光谱、粒径分析、电子显微镜对接枝物结构进行了表征;用差示扫描量热法测得了乳液的玻璃化温度,确定了该乳液在常温下即可成膜。
关键词乳液聚合,丙烯酸树脂,有机硅,改性,涂料外墙建筑涂料发展的方向是开发高性能的外墙建筑涂料,即高耐候性、高抗粘污性、高保色性和低毒性。
丙烯酸酯聚合物具有优良的耐氧化、耐气候老化和突出的耐油性能,但耐水性和耐寒性能较差[1 ];而聚有机硅氧烷具有优异的耐低温性能和突出的耐水性。
因此,在丙烯酸树脂主链中引入有机硅官能团,可较大幅度提高丙烯酸树脂的耐候性和耐水性。
这已成为材料科学研究的热点之一[2]。
本实验以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和乙烯基三乙氧基硅烷为单体,采用自由基乳液聚合[3-5]方法,由过硫酸钾引发合成乙烯基三乙氧基硅烷接枝丙烯酸酯共聚物。
1.实验部分1.1 原料与试剂甲基丙烯酸甲酯:分析纯,天津市化学试剂研究所,以铜粉为阻聚剂进行减压蒸馏提纯;丙烯酸丁酯:化学纯,汕头市光华化学厂,以铜粉为阻聚剂进行减压蒸馏提纯;丙烯酸:分析纯,天津市化学试剂研究所,以铜粉为阻聚剂进行减压蒸馏提纯;乙烯基三乙氧基硅烷:广东硅氟精细化工研究所有限公司;A-102(乙氧基醇磺基琥珀酸二钠):广州双键贸易有限公司;过硫酸钾:分析纯,广州化学试剂厂;对苯二酚:分析纯,汕头市光华化学厂。
1.2 合成在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计及分液漏斗的四颈瓶中,加入一定量的蒸馏水和乳化剂,搅拌分散均匀。
称取一定比例的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和乙烯基三乙氧基硅烷单体加入四颈瓶中搅拌分散。
丙烯酸涂料的改性与功能化研究进展
丙烯酸涂料的改性与功能化研究进展赵万赛1,于国玲2(1.宣城市宣州区生态环境分局,安徽宣城,242000;2.南阳农业职业学院, 河南南阳,473000)摘 要:介绍了丙烯酸涂料的改性与功能化研究进展,并展望了其未来的发展方向。
丙烯酸涂料改性方面的研究主要有用环氧树脂、有机硅树脂、有机氟树脂和聚氨酯树脂等对其接枝或混拼;用无机纳米填料或功能化助剂对其杂化改性,赋予其特殊的功能。
关键词:丙烯酸涂料;改性;杂化;功能涂料;研究进展中图分类号:TQ 630.7 文献标志码:A 文章编号:1009-1696(2020)05-0040-04[收稿日期] 2020-03-09[作者简介] 赵万赛(1979-),男,大学本科,助理工程师。
毕业于中国人民解放军西安政治学院,长期从事生态环境保护与涂料研究。
研究方向:水性涂料和杂化涂料。
[通信作者] 于国玲(1974-),女, 硕士研究生,高级实验师。
长期从事化学教学与研究。
研究方向:水性涂料。
共发表论文50余篇,授权专利6项。
0 引言以丙烯酸树脂为主要成膜物的丙烯酸涂料因具有优异的干燥性能、合成与配制简单、耐碱耐老化性好、保光保色性优异等特点,而在防腐、装饰、防污、建筑、防水等领域有着广阔的应用前景[1-3]。
但单一的丙烯酸涂料存在着漆膜脆性大、附着力差、不耐冲击、耐热性不足等缺点,常需对其改性后使用[4-5]。
通常用环氧树脂、有机硅树脂、有机氟树脂和聚氨酯树脂分别对其进行改性,或用无机纳米填料对其进行杂化改性。
改性后涂膜的性能得到明显改善,拓展了丙烯酸涂料的应用领域[6-8]。
近年来,对丙烯酸涂料的研究取得了较大进展,下面重点介绍丙烯酸涂料的改性与功能化研究进展及其未来的发展方向。
1 丙烯酸涂料的改性研究1.1 丙烯酸树脂的接枝改性用环氧树脂、有机硅树脂、有机氟树脂或聚氨酯树脂分别对丙烯酸树脂进行接枝改性,接枝改性后涂膜的柔韧性、附着力和耐冲击性能有显著的提高。
有机硅改性丙烯酸树脂的研究
27.Smith S D.De Simone J M.Huang H Synthesis and characterization of poly(methyl methacrylate)-g-poly(dimethylsiloxane)Heopolymers.1.bulk and surface characterization 1992(25)
57.Hoo-Soo Park.In-Mo Yang.Jong-Pyo Wu Synthesis of Silicone-Acrylic Resins and their Applications to Superweatherable Coatings 2001
58.丁志明.陈安仁.江燕高耐候性有机硅丙烯酸树脂合成研究 1997(05)
71.徐敏DX-8501硅丙树脂皮革涂饰剂的研究 1994(02)
72.鄢文彪.廖爱平有机硅改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂的研究 2000(04)
73.高富堂.张晓镭.冯见艳羟基硅油改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂的合成与应用 2006(01)
74.Katsuya Mukae.You Han Bae.Teruo Okano A New Thermo-Sensitive Hydrogel:Poly- (ethyleneoxide-dimethyl siloxane-ethylene oxide)/Poly(N-isopropyl acrylamide)Interpenetr-ating Polymer Networks Ⅰ:Synthesis and Characterization 1990(03)
37.邬润德.童筱莉.周安安.钱军强有机硅氧烷原位、接枝聚合改性丙烯酸树脂研究 1999(05)
有机硅改性丙烯酸防老化涂料的制备及性能研究
有机硅改性丙烯酸防老化涂料的制备及性能研究冯斌1,梁志杰2,黄琪1,孟令东1(1.装甲兵工程学院装备再制造工程系,北京100072;2.装备再制造国防科技重点实验室,北京100072)[摘 要]文章以有机硅改性丙烯酸乳液为基料,用正交试验优化了涂料配方,制备了具有一定弹性和抗老化性的橡胶制品防护涂料,并运用差示扫描(DSC)、红外光谱(IR)等方法,对涂料的耐湿热老化性能进行了分析,证明该硅丙涂层是一种综合性能优异的橡胶器材防老化涂料,能够有效地提高装甲装备橡胶制品的库存及使用寿命。
[关键词]有机硅改性丙烯酸;防老化;涂料[中图分类号]TQ63 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2008)10-0016-04Prepare and Research of Silicone-modified Acrylic Anti-aging CoatingFeng Bin1, Liang Zhijie2, Huang Qi 1, Meng Lingdong1(1. Faculty of Materials Science and Engineering, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072;2. National Key Laboratory for Remanufacturing, Beijing 100072, China)Abstract: The paper based on silicone-modified acrylic latex, prepared a anti-aging coat for rubber equipment with elastic and anti-aging, also, resistance to moist heat by infrared spectrum(IR) and differential scanning calorimetry(DSC)were tested, proving it was a good coat for rubber equipment to prolong lifespan.Keywords: silicone-modified acrylic;anti-aging;coating橡胶材料的不饱和双键赋予了橡胶制品突出的高弹性、耐油性和耐温性,使其成为极好的减震密封、曲挠、耐磨、防腐、绝缘等材料。