有機硅改性丙烯酸酯微乳液的制備、表征及應(yīng)用.pdf

1、丙烯酸酯乳液具有一系列優(yōu)異性能，在涂料、粘合劑、皮革加工和織物處理等方面得到廣泛應(yīng)用，但丙烯酸樹脂主鏈結(jié)構(gòu)和極性側(cè)基嚴(yán)重影響了其性能的發(fā)揮；有機硅烷結(jié)構(gòu)中Si-Si鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于丙烯酸酯中單體中C-C鍵能和C-O鍵能，具有良好的耐熱性、耐紫外光老化性、疏水性和穩(wěn)定性，而且表面張力小，水及其它污染物不易附著。論文將丙烯酸酯和有機硅烷這兩類極性相差很大的單體進行微乳液聚合改性，制備兼具兩者優(yōu)異性能的有機硅改性丙烯酸微乳液，并初步應(yīng)用于金沙土遺

2、址室內(nèi)重塑土的加固試驗。由于所合成的有機硅改性丙烯酸微乳液為水分散體系，使用后無VOC排放的問題，符合當(dāng)前環(huán)境保護的要求，在理論和應(yīng)用上都具有重要的意義。論文取得的主要研究成果如下： 1．系統(tǒng)討論了表面活性劑、助表面活性劑、有機硅(硅烷KH570)、反應(yīng)溫度等因素對有機硅改性丙烯酸酯微乳液溶油量的影響，優(yōu)化了有機硅改性丙烯酸酯微乳液組分配比。研究結(jié)果表明，有機硅改性丙烯酸酯微乳液的較佳配比為：單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20﹪(以水溶液質(zhì)量

3、計)，苯乙烯和丙烯酸丁酯單體質(zhì)量比為7∶3； OP-10和SDS復(fù)合表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10﹪(以水溶液質(zhì)量計)，OP-10∶SDS質(zhì)量比為1∶1；助表面活性劑正戊醇與表面活性劑質(zhì)量比為1∶2，可以得到半透明、性能穩(wěn)定的微乳液。 2．采用正相微乳液法，以半連續(xù)法和全批量法微乳液聚合方式低溫合成了半透明的有機硅改性丙烯酸酯微乳液。研究表明，采用過硫酸銨-亞硫酸氫鈉氧化還原引發(fā)劑進行有機硅丙烯酸酯微乳液聚合，反應(yīng)溫度為70℃時，反

4、應(yīng)80分鐘單體轉(zhuǎn)化率可達到90﹪以上。制備的有機硅改性丙烯酸酯微乳液具有耐酸堿、耐電解質(zhì)、耐稀釋、耐離心穩(wěn)定性等優(yōu)良性能，但半連續(xù)法微乳液聚合方式制備的有機硅改性丙烯酸酯微乳液性能優(yōu)于全批量聚合方式。 3．研究表明，隨著硅烷偶聯(lián)劑KH570的含量從3﹪增加到12﹪，有機硅改性丙烯酸酯微乳液的電解質(zhì)穩(wěn)定性增加，膠膜的熱穩(wěn)定性提高，但膠膜的透光率和微乳液耐酸堿穩(wěn)定性有所降低。熱處理可進一步促進SiOR基團或SiOH的水解和縮合反應(yīng)，