有机硅改性丙烯酸乳液的研究

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有机硅改性丙烯酸酯乳液的研究

２有机硅改性丙烯酸酯乳液的类型和特点
用有机硅改性聚丙烯酸酯，有共混和共聚两种改性方法［。共混法即将有机聚硅氧烷和聚丙烯酸酯两种乳液以一定的配比混合均匀。这种方法工艺简单，在实际生产中已得到应用；但在共混改性中，两种聚合物分子链之间无化学键结合，由于两者化学性质相差很大，两相间相互作用力小，容易产生相分离。又由于聚硅氧烷具有很低的表面能，易于向表面迁移，致使它在乳液膜表面明显富集，因而破坏了丙烯酸酯聚合物相在膜表面的连续性，因此，共混改性得到的乳液稳定性较差，改性乳液膜的机械强度也低。共聚改性则是将有机硅单体和丙烯酸酯单体进行乳液共聚合。在共聚改性乳液膜中，聚硅氧烷分子链的侧链上接枝有丙烯酸酯聚合物的分子链，形成了互穿网络结构，在很大
能，如很低的玻璃化转变温度、很高的耐热性、优良的耐候
性和憎水性等。但这两种聚合物各自存在一定的缺点，如聚丙烯酸酯乳液的耐低温『生、耐沾污性、防水性不够理想；而有机硅聚合物的机械强度、耐化学药品性能较差等等。用有机硅对聚丙烯酸酯乳液进行改性，可制备兼具二者优异性能
［收稿日］２００ —１期０７４０
—
含有引发剂的水溶液中进行反应。这种方法中单体加入速率
３５
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辽宁建材
２００７年第４期
很慢，浓度低，降低了有机硅单体间的缩合反应速率，同时引发剂已全部加入体系中，增加了硅氧烷与丙烯酸酯单体的
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◎ 论
文
有机硅改性丙烯酯乳液的研究酸

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共聚乳液

液的聚合速度、膜性能以及对粒径的影响规律都有差异。胶随着研究的深入，机硅改性共聚合乳液也从简单的共聚乳液发展到了复合共聚乳液有ｊ。采用一次投料法［１部分连续法聚合时，氧烷丙烯酸酯的聚合是随机而无规的，合场所未聚和硅聚合单体浓度较大，种单体自聚倾向加强，应温度稍高，有冲釜现象；反应温度低则竞聚率大的极各反就而性单体聚合并从水相中沉淀出来，成颗粒状絮凝物。种子乳液法因为有机硅在外层，减轻了凝结形则现象，他几种聚合方法，聚合单体浓度较小，种单体自聚倾向小，轻了冲釜现象口其未各减。不同的聚合方法，应速度也不同，次投料法最快，到平衡最快，连续法次之，反一达半全连续法最慢。次法聚合场所内足够多的单体有利于聚合反应迅速进行。往往产生自动加速效应，反应速率增长但使
一
过快。分段加料法在反应点单体浓度较低，利于共聚物的形成，段加料法以控制单体浓度加人到反有分
应混合物的速度来控制聚合反应速度，而控制自动加速效应和反应热的大量产生。同的聚合方法所从不得的胶膜的性能也不同，的说来，聚胶乳成膜性好，膜柔软透明，伸强度大，裂伸长率也较大。总共胶拉断用共聚方法制备的有机硅改性丙烯酸乳液，一方面硅氧烷与丙烯酸酯分子之间发生共聚反应，相使容性差的聚合物分子之间形成化学键。光速等人［用红外光谱、磁共振谱、视电镜、描电镜清楚黄ｓ核透扫的观察到了硅氧烷与丙烯酸酯分子之间发生了共聚。时从动态力学谱也可以明显地观察到其共聚。同吴福迪等人也通过对硅氧烷与丙烯酸酯乳液聚合产物的分离过程，红外光谱、磁共振谱分析，接用核对枝产物进行表征，实了其共聚。另一方面，机硅分子链和丙烯酸酯分子链之间通过机械缠结起强迫证有互容作用，而明显提高两相之间的相容性和在一定程度上控制了有机硅分子链的表面迁移和有机硅从

有机硅改性丙烯酸酯PSA的制备方法及应用研究进展

压敏胶（ＰＳＡ）是指只需施加轻微压力（指压）就能与被粘物牢固粘接的一种胶粘剂【１］。丙烯酸酯类
ＰＳＡ虽具有抗氧化性优、无溶剂和无污染等优点，并且其产量相对较大，但该类ＰＳＡ及其制品仍存在着
作者简介：王宇航（１９８６一），女，陕西咸阳人，助教，研究方向为功能高分子材料。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓａｎｂａ０ｙｉｓｈｅ “ ｇ＠１２６．ｔｏｍ
一
４６一（１０７）
中国胶粘剂
入ＭＱ硅树脂进行共混改性）的一种简易、快速改变
聚合物产品性能的“ 冷拼” 方法问。由于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯在结构、极性和表面自由能等方面相差很大，故两者因相容性较差而易导致聚硅氧烷向表面迁移。因此，由物理共混法制成的有机硅改性丙烯酸酯ＰＳＡ稳定性不高，易发生相分离现象。
第２２卷第２期
象，使有机硅相和丙烯酸酯有机相尽可能反应完全；相分离是由于有机硅和丙烯酸酯极性不相容所致，当相分离过早或过晚发生时，有机硅相的低
２．１物理共混
物理共混是指将有机硅氧烷直接加入到丙烯
酸酯乳液中（首先制得丙烯酸酯预聚物，然后再加

有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用

有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用ＹａｓｕｙｕｋｌＫａＭＩＹ＾ｌｌＡａｎｄＴｏｙｏａｋｉＹｍＵＵＣＨＩ（高机能化学品技术开发中心旭化成株式会社高机能化学品公司）１前言于１９８０年代中期开发的由丙烯酸树脂和硅树脂组成的有机硅改性丙烯酸树脂，主要应用应用于建筑外墙涂料，这类溶剂型涂料迅速进入日本市场并在九十年代得到广泛的应用，这是因为他们与氟碳树脂及其他材料相比，具有优异的性能价格比。

但是，在九十年代中期，家装业和建筑业广泛抵制溶剂型涂料，人们关注建筑中的气味，也包括涂料释放溶剂的气味。

在许多建筑地点涂装外墙涂料时，附近的人们总抱怨业主产生的溶剂味的问题。

结果避免采用溶剂型涂料的愿望日益高涨。

同时，人们又希望保留这类高性能溶剂型涂料卓越的耐酸性、尽量延长重新涂装的间隔、减少外墙维修的需要，尤其是高质量的构件建筑。

其外装修都是现场进行，由于其卓越的耐候性．溶剂型硅丙涂料总是人们的首选。

经过努力，１９９６年一家精品住宅商。

首先成功地采用了高性能无保养，无溶剂味的有机硅改性丙烯酸外墙乳胶涂料，开创了在精品住宅涂装和涂料生产中，采用硅丙乳胶涂料快速增长的趋势，此后硅丙乳液的生产急剧增长。

本文中的第２部份将指述有机硅改性丙烯酸树脂，第３部分为有机硅改性丙烯酸树脂的分类，第４部份指述水性硅氧烷缩聚交联丙烯酸的过程和特点，第５部份为非交联有机硅改性丙烯酸树脂。

第６部份讲述Ａｓａｈｉｋａｓｅｉ开发的硅丙乳液“Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ”的特点。

２有机硅改性丙爝酸槲脂（硅一丙绀膳）耐候性好的树腊包括：丙烯酸树脂、硅一丙树脂和氟碳树脂。

他们的性能表现如表Ｊ。

丙烯酸树脂应用最广，但在许多情况下不能满足对耐候性的要求。

硅一丙树脂提供耐候性，可重涂性，价格和其它特点的高度平衡，氟碳树脂耐候性最好，但重涂性不良。

价格过高。

正因为其优异的性能价格比，硅丙树脂成为最优异的高耐候涂料的树脂成膜物。

如表２所示，硅一丙改性的高耐候性来自结构中高度化学稳定的Ｓｉ－０烷键的高解离能。

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ｐＨ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４ｊ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
２１原材料．
３结果与讨论
３１引发剂的影响．

有机硅改性常温自交联丙烯酸乳液合成研究

酸酯乳液，不但改善乳液稳定，，提高了涂膜性能，而且由于有机硅单体在壳层共聚富集，也｝生减少价格昂贵的有机硅单体用量从而降低了改性丙烯酸乳液的生产成本。
关键词
丙烯酸酯；有机硅；改性；乳液聚合
ＣＨＥｎｈａＨＵＡＮＹａ－ｕ ’ ＮＧｈｏＳＨＥＮＨａｇＣＨＥａ－ｏｇＺａ’ ｎＮＫｉｈｎ ’
ｐｏｕｔｏｏｔｏｈｃｙａｅａｅ．ｒｄｃｉｎｃｓｆｔｅａｒｌｔｌｔｘ．
ＣｅｉｔｙａｄＣｅｉａｎｉｅｒｎ，ＦｚｏｎｖｒｉｙＦｚｏ５０２ｈｍｓｒｎｈｍ０）
Ａｂｔａｃ：Ｔｅｓｌ — ｒｓ１ｎｉｇｏｇｎｃｓ１ｃｎｍｄｆｅａｒｌｔｅｕｓｏｗｓｓｒｔｈｅｆｃｏｓｉｋｎｒａｉｉｉｏｏｉｉｄｃｙａｅｍｌｉｎａｓｎｈｓｚｄｙｏｅｓｅｌｍｌｉｎ０ｏｙｅｉａｏ．Ｉｔｅｔｇｏｓｅｌｏｙｅｉａｉｎｙｔｅｉｅｂｃｒ／ｈｌｅｕｓｏｃｐｌｍｒｚｔｉｎｎｈｓａｅｆｈｌｐｌｍｒｚｔｏ，
ａｒｌｃｃｄａｒｌｍｄ，ａｄｏｇｎｃｉｉｏｏｏｅｓｗｒｕｅｓｃｍｎｍｒ，ｗｉｈａｓｄｃｙｉａｉ，ｃｙａｉｅｎｒａｉｓ１ｃｎｍｎｍｒｅｅｓｄａｏｏｏｅｓｈｃｃｕｅｔｅｅｕｔｎｌｔｘｐｓｅｎｔｎｙｈｎｔｒｏｈｃｙａｅｒｓｎｕａｓｔｅｃａａｔｒｈｒｓｌｉｇａｅｏｓｓｏｏｌｔｅａｕｅｆｔｅａｒｌｔｅｉｂｔｌｏｈｈｒｃｅｏｔｅｒａｉｓｉｏｅｅｉｓｃａｌｗｓｒａｅｅｓｏ，ｇｏｗｔｒｅｉｔｎｅｇｏｎｉｆｈｏｇｎｃｉｎｒｓｎｕｈｓｏｕｆｃｔｎｉｎ１ｃｏｄａｅｒｓｓａｃ，ｏｄａｔｈｇｎｌｗｔｍｅａｕｅｒｐｒｙｇｏｔｉｅｉｔｎｅａｄｗａｈｒｂ１ｔ．Ｔｅｍｄｆｃｔｏｉｈａｄｏｅｐｒｔｒｐｏｅｔ，ｏｄｓａｎｒｓｓａｃｎｅｔｅａｉｉｙｈｏｉｉａｉｎｏｔｅｃｙａｅａｅｉｈｅｆｃｏｓｉｋｎｒａｃｉｉｏｉｐｏｅｔｅｔｂ１ｔｏｔｅｆｈａｒｌｔｌｔｘｗｔｓｌ — ｒｓｌｎｉｇｏｇｎｉｓｌｃｎｍｒｖｄｈｓａｉｉｙｆｈａｒｌｔｅｕｓｏａｄｉｍｒｐｒｉｓｏｔｅｌｔｘＦｒｈｒｏｅｔｅｅｒｉｈｅｔｏｔｅｃｙａｅｍｌｉｎｎｆｌｐｏｅｔｅｆｈａｅ．ｕｔｅｍｒ，ｈｎｃｍｎｆｈ

有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的研究

Ｓｃｉ — ＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），ＭｉｎｉｓｔｙｒｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ】
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅｌａｔｅｘｗａｓｍｏｄｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｅｍｉ — — ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｅ — — ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈ
ｐｒｉｎｔｉｎｇｓｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｅｍｕｌｓｉｏｎｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅｌａｔｅｘ俐ｍｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｏｒｇａｎｏ —ｓｉｌｏｘａｎｅｈａｄｌｏｗｅｒｗａｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｅｒｆｒａｃｔｕｒｅｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｐｉｇｍｅｎｔｐｒｉｎｔ — ｉｎｇｆａｂｒｉｃｈａｄｇｏｏｄｃｏｌｏｒｆａｓｔｎｅｓｓａｎｄｓｏｆｔｎｅｓｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅｌａｔｅｘｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ－ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ．ｔｈｅｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅｌａｔｅｘｍｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄａｃｒｙ — ｌｏｙｌｏｘｙ — ｐｒｏｐｙｌｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅｈａｄｂｅｔｔｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ＳＯｉｔｓｐｉｇｍｅｎｔｐｒｉｎｔｉｎｇｈａｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｗｅｔｒｕｂｂｉｎｇｆａｓｔｎｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｏｒｇａｎｉｃｓｉｌｉｃｏｎｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ；ｐｉｇｍｅｎｔｐｒｉｎｔｉｎｇ

印花胶浆用有机硅改性丙烯酸乳液的合成

。乳液机械稳定性试验：取一定量的丙烯
酸乳液，通过滤网过滤于离心管内，使用离心机
高速离心（４０００ｒ／ｍｉｎ）３０ｍｉｎ，观察是否
分散齐ＵＬ
消泡３￣］ＩＤ６０
乳化Ａ
０～２
０．２～１
ｌ～２
在反应器中加入去离子水、碳酸氢钠粉末、一定量的乳化剂，开始匀速搅拌并升温至５０ ℃ 加入
一
增稠齐ＵＰＴＦ—Ａ
１～２
定量的预乳液做种子，待温度达到６５ ℃ 后，投
氧烷（如果是后添加法，这里的乙烯基硅氧烷先
１．原料与仪器
原料：丙烯酸丁酯（ＢＡ）、苯乙烯（ＭＭＡ）、
不加），并在３～５ｍｉｎ内加人，分散充分后预乳液呈现乳白色，静置不分层，即预乳化完成制备
型乳化剂ＳＲ一１Ｏ、过硫酸铵（Ａｐｓ）、碳酸氢钠、消泡剂Ｄ６０、防腐剂卡松、分散剂Ｌ、钛白粉９９６、
增稠剂ＰＴＦ —Ａ、乳化剂Ａ、防粘剂、乙二醇、大红色浆。
以内的严格环保测试，耐水也存在部分缺陷。因此制备一种能够通过１０ｐｐｍ以内甲醛含量测试、乳液外观不变红、乳液成膜耐水性好的乳液是十分有市场潜力的。

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乳液聚合的乳化体系研究

ｅｌｉｃｔｎｍｅｈｄ，ｔｅｃｎｅｏａｅｏｎｍｅｓ９％，ｇｌｏｔｎｓｌｓｈｎｍｕｓｆａｉｔｏｈｏｖｍｉｎｒｔｆｉｏｍｏｏｒｗａ７ｅｎｅｔｃｗａｅｓｔｅ
０．６％，ａｅａｅａｔｌｓｚｗａ１０ｍｎｔａｎｒｏｖｒｇｐｒｉｅｉｅｃｓ０ｎａｄｗｉｈａｒｗｄｓｒｂｉｎＦｕｈｒｒｉｔｉｕｔ．ｏｔｒｅｍｏｅ，
（ｃｏｌｆｈｍｓｙａｄＥｖｒｎｅｔＳｕｈＣｉａＮｏｌｎｖｒｔ，Ｇａｇｈｕ５０３，ｈｎ）Ｓｈｏｏｅｉｒｎｎｉｍｎ，ｏｔｈｎｒｉｅｉＣｔｏｍａＵｓｙｕｎｚｏ６Ｃｉａ１１
Ａｂｔａｔｆｃｓｏｒｅｆｅｉｇｍｅｈｄｎｓｏａｅｍｏｉｅｃｙａｅｅｌｉｎｐｌｍｅｉｓｒｃ：Ｅｆｔｆｈｅｅｄｎｔｏｓｏｉｘｎｄｆｄａｒｌｔｍｕｓｏｏｙｒｅｔｌｉ－
ｔｅｓｍｉ — ｏ பைடு நூலகம் ｕｎｅｓｅｍｕｓｏｔｏｒｅｔｒｔａａｓｎｅｂｔｈａｄｐｅ— ｈｅ — ｃｎｉａｃｅｄｅｌｉｎｍｅｈｄｗｅｅｂｔｈｎｔｔｕｉｇｔａｃｎｒ — ｎｅｈｈ
中图分类号：Ｑ３．Ｔ６０４文献标识码：Ａ
ＳＴＵＤＹＯＮＣＯＭＰＯＵＮＤＥＤＥＭＵＬＳⅡ’ ＩＥＲＳＹＳＴＥＭＯＦＬＯＸＡＮＥＯＤⅡ ’ ＳＩＭＩＥＤＡＣＲＹＬＡＴＥＥＭＵＬＳＯＮＩＰＯＬＹＭＥＲＩＺＡＴＩＯＮＣＨＥＬ —ｙ，ＺＮｉｕＨＡＮＧＬ，Ｓｕｎ，ＣＩＳｎｉＨＩＧａｇＨＡｏｇ—ｇｎ，Ｌ）Ｊｎ—ｌｇａｇｔｕｉｎａ

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］。

有机硅改性聚丙烯酸酯浆料研究

２结果与讨论
２１乳化体系的确定．
有资料表明，聚丙烯酸类浆料的玻璃化温度（ｇ适宜控制在０２ ℃左右。从浆料共聚物的玻璃化Ｔ）～０温度及其对纤维的黏附性能出发，本文采用ＢＡ和ＡＡ、ＡＭ作为聚合单体，比例为Ｂ：ＡＡ７：：。其ＡＡ：Ｍ＝０１２００
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第２卷第３２期
２００６年５月
齐齐哈尔大学学报
ＪｒａｆｑｈｒｉｅｒｉｏｕｎｌｉａｖｓｔｏＱｉＵｎｙ
Ｖｏ．２Ｎｏ３１．．２
Ｍ，０６ｙ２０
有机硅改性聚丙烯酸酯浆料研究
旋转式粘度计、高速剪切乳化机、离心机、万能材料试验机、纱线耐磨仪等。１有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备＿２
采用热引发体系，将有机硅引人共聚体系中。具体步骤为：在装有冷凝管、搅拌器、温度计、滴液漏斗的四口烧瓶中，加人计量去离子水、ＳＳＰ１Ｄ、Ｏ一０和３％的Ｂ０Ａ、ＡＡ单体及３％的引发剂，搅拌Ａ、Ｍ０３ｒｎ再升温到８ ℃保温反应３ｒｎ然后匀速滴加有机硅乳液和剩余的丙烯酸类单体、０ｉ，ａ００ｉ，ａ引发剂的混合溶液，约３ｒｎ内滴完，继续保温反应６ｒｎ０ｉａ０ｉ，冷却，氨水中和至近中性，出料。ａ
的平滑性。
１实验部分
１１主要材料及仪器．１１１材料．．
自制有机硅乳液，壬基酚聚氧乙烯醚（Ｐ１）Ｏ一０为工业品，十二烷基磺酸钠（ｓｓ）、丙烯酸丁酯（Ａ、丙ＤＢ）烯酸（Ａ、丙烯酰胺（Ｍ、Ａ）Ａ）引发剂为化学纯。

丙烯酸树脂改性的研究进展

有机硅改性丙烯酸树脂包括物理改性法和化学改性法。用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有2种：①有机硅氧烷单体作为促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性；②先将有机硅氧烷制成乳液，再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼进行改性。化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应，从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机结合的一种方法。通过化学改性，可改善聚硅氧烷和聚丙烯酸酯的相容性，抑制有机硅分子向表面迁移，使二者分散均匀，从而达到改善聚丙烯酸酯共聚物乳液的物理力学性能的目的。
目前，涂料中添加的纳米粒子主要有纳米Si02、纳米Ti02、纳米CaCO3、纳米ZnO等。
庞金兴以含有共聚基团的有机硅氧烷改性的纳米SiO2和丙烯酸酯类单体为主要原料，采用原位聚合法合成了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液，此复合乳液具有乳胶粒粒径小、粒度分布窄、稳定性好的特点。马建中等将采用溶胶-凝胶法制得的纳米SiO2溶胶与丙烯酸树脂进行共混，制备出耐水性、耐溶剂性和卫生性能优越的丙烯酸树脂/纳米Si02复合皮革涂饰剂。刘国军等采用原位聚合法成功制备了聚丙烯酸酯/纳米SiO2有机-无机复合压敏胶乳液，纳米SiO2的引入同时提高了聚丙烯酸酯乳液的内聚力和剥离强度，可制得初粘力大于20#球，原粘力大于100h，180°剥离强度达到 11N/25mm以上的高性能乳液型压敏胶。胡静等采用无皂乳液原位聚合法制备出纳米SiO2/丙烯酸树脂复合皮革涂饰剂，纳米复合涂饰剂的乳胶粒粒径约为20nm且分布均匀；纳米SiO2的加入提高了聚合物的结晶度，增加了丙烯酸树脂的交联度。张志杰等采用乳液原位生成法合成了纳米SiO2/丙烯酸树脂复合皮革涂饰剂，并应用于皮革涂饰。涂饰后革样的各项性能较丙烯酸树脂涂饰剂涂饰的革样有明显提高：透水性提高7.42%；透气性提高7.33%；耐干、湿擦拭性能均提高1级。严勇等用偶联剂表面处理纳米SiO2，通过超声分散和离心处理后将其均匀分散在丙烯酸罩光漆中，制得了丙烯酸/纳米SiO2复合罩光漆，并对该罩光漆膜的耐磨性、附着力、磨损行为等进行了研究。研究结果表明：纳米SiO2对漆膜的摩擦行为及耐磨性等产生较大的影响，当纳米SiO2添加量为3.0%时，丙烯酸纳米SiO2复合罩光漆漆膜的耐磨性可提高48.7%，漆膜的附着力、柔韧性、抗冲击强度等性能也得到明显改善。陈美玲等以合成的有机硅改性丙烯酸树脂为主要成膜物质，在颜填料不变的基础上添加纳米SiO2，制成了低表面能纳米结构无毒海洋防污涂料，讨论了树脂用量和纳米SiO2 对涂膜附着力及其与液体接触角的影响，分析了低表面能防污涂料的表面结构。结果表明，树脂用量为25%-30%时，涂膜的附着力为1级，涂膜与水的接触角为150°，涂膜表面为纳米-微米级层状结构。

有机硅_丙烯酸酯复合乳液性能

第19卷　第2期石油化工高等学校学报 Vol.19　No.2 2006年6月 JOURNAL　OF　PETROCHEMICAL　UN IV ERSITIES J un.2006 文章编号:1006-396X(2006)02-0047-04有机硅-丙烯酸酯复合乳液性能李晓洁1,　赵如松2(1.北京化工大学,北京100029;　2.北京石油化工学院,北京102617)摘　要:　用含不饱和双键有机硅单体与丙烯酸酯单体共聚,制备高性能的改性丙烯酸酯乳液。

采用半连续乳液聚合工艺,在十二烷基硫酸钠(SDS)/壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)复合乳化体系,合成了有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液。

研究了单体配比、复合乳化剂配比及有机硅氧烷用量对乳液性能的影响。

结果表明,当m(丙烯酸丁酯)/ m(甲基丙烯酸甲酯)/m(丙烯酸)=45∶53∶2,m(阴离子乳化剂)/m(非离子乳化剂)=1,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)的加入量为单体质量的2.5%时,乳液的综合性能较好,用其配制的涂料各项性能优良,耐洗刷性达2万次以上。

关键词:　硅丙乳液;　有机硅氧烷;　丙烯酸酯;　乳液聚合中图分类号:　O630.4 文献标识码:AProperties of Organosilicon-Acrylate Composite EmulsionL I Xiao-jie1,ZHAO Ru-song2(1.Beijing U niversity of Chemical Technology,Beijing100029,P.R.China;2.Beijing Institute of Pet rochemical Technology,Beijing102617,P.R.China)Received10October2005;revised23November2005;accepted31M arch2006Abstract:　Modified acrylate emulsion with high performance was prepared by vinyl organosilicon and acrylate monomer through copolymerization.A copolymerization latex based on organosilicon-modified acrylate was synthesized by semi-continuous emulsion polymerization,which used SDS/NP-10as compound emulsifier.The influence of monomer,composite emulsifier ratio and organosiloxane amount on property of emulsion was studied.The results show that when m(BA)/m(MMA)/m(AA)is equal to45∶53∶2,m(SDS)/m(NP-10)is equal to1,mass fraction of KH570is2.5%,good performance of emulsion can be obtained and coating mixed with it has excellent properties and its washing resistance over20000times.K ey w ords:　Silicone-acrylate emulsion;Organosiloxane;Acrylate;Emulsion polymerizationCorresponding author.Tel.:+86-10-61266719;fax:+86-10-81292124;e-mail:lixiaojie@ 水性涂料是当今涂料发展的重要方向,相关研究报道较多[1-3],丙烯酸酯类乳液作为水性涂料的基料成膜性能好、强度高、粘结性好,是制造高级乳胶漆的基料,其突出的耐候性、保光性、保色性及绿色环保等功效受到人们的广泛亲睐;有机硅树脂中Si—O键能高,具有优良的耐高温、耐辐射、耐氧化降解及化学药品性,其表面能低,耐高温、耐水性好,涂层不易积尘,具有抗沾污性。

有机硅改性丙烯酸树脂的研究

26.张晓镭.戴晔.周建华有机硅改性丙烯酸树脂的研究进展 2002(23)
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)

高性能有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究

高性能有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究近年来，随着有机硅氧烷（organosilicon oxyalkylates）在消费品、建筑材料和涂料领域的使用越来越普及，改性有机硅氧烷的应用也在逐渐扩大。

有机硅氧烷改性的丙烯酸酯乳液是一种新型的乳液，它具有优异的性能，如高视野力、低乳化温度、耐冲击性和防刮损性。

研究表明，改性有机硅氧烷丙烯酸酯乳液具有很高的抗氧化性，耐温范围较广，除了具有优良的机械性能外，其在许多工程应用中也表现出了较好的性能。

有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液是一种由含氟硅烷（fluorosiloxane）和丙烯酸酯共聚而成的乳液，它可以用于制造胶状体、粘合剂、表面活性剂、涂料等。

有机硅氧烷改性的丙烯酸酯乳液的特点是具有高视野力、低乳化温度和耐冲击性，其高视野力表明这种乳液具有良好的稳定性和低流变性。

此外，它对温度（-20°C至60°C）的适应性范围广，耐冲击性优良，耐温性也很好，在许多工程应用中能有效保护结构物。

有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液由含氟硅烷和丙烯酸酯共聚而成，具有独特的吸水性和疏水性，所以它可以用于制作一些具有优良防护性的涂料。

它的防护性能来自于它的吸水性，即它可以吸附大量水分，防止刮擦和冲击，而疏水性可以防止污渍和灰尘的附着。

此外，它具有良好的附着性，可以增强表面的粘结性，使其与基体发生紧密结合，从而形成一层良好的保护性层，抵御外界环境的侵害。

有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究表明，它具有优良的机械性能。

它的耐抗拉性能突出，其优良的抗拉性能使其可以承受许多拉伸应力，不会出现断裂的现象。

此外，它的耐压性也很好，可以有效抵抗外来的压力，确保结构的稳定。

此外，它的耐磨性也很好，可以抵御大量的刮擦，从而使其具有良好的抗磨性。

由于有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液具有优良的物理性能、抗氧化性和抗磨性，因此它可以应用于多种工程领域，如建筑、消费品、涂料、船舶等。

它可以用于制作建筑材料，如抗风抗震的隔墙，以及抗潮湿、防水、抗老化的薄膜；它也可以用于消费品的制作，如塑料、橡胶等；此外，它还可以用于涂料的制作，可以提供优良的抗氧化性和防止开裂；最后，它也可以用于船舶的制造，用于增加船体的耐磨性。

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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。