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

合集下载

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

4+ 2
稳定

* 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

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、
行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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
本人已经认真阅读 “AI 高校学位论文全文数据库发布章程” 同意将本人的 CLS , 学位论文提交 “AI 高校学位论文全文数据库” CLS 中全文发布, 并可按 “ 章程” 中的
w t asrtn f ee it o t e u i w r d cs d T e us w a r op o ad z s bl f m lo e ius . r l so e b i n r e t i a y h e s n e s e h e th s

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

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

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

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

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]。

  1. 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. 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. 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)。

时, 聚合反应 具有很好 的稳定性, 同时有机硅参与共聚使得改性醋丙乳液的吸水率降低至 1 7 . 8 4 %。实验通过半连续滴加工艺较好 地克服了由于单体竞聚率差异较大带来 的共聚物组成不均的缺 陷。
关键词: 醋丙乳液 ; 聚合物水泥基防水涂料; K H 一 5 7 0 ; 共聚物组成
中 图 分类 号 : T U 5 6 1 . 6 5
文 献标 识 码 : A
文 章编 号 : 1 0 0 1 — 7 0 2 X( 2 0 1 5 ) 0 9 — 0 0 7 2 — 0 4
P r e p a r a t i o n a n d p r o p e r t i e s s t u d y o f s i l o x a n e mo d i i f e d v i n y l a c e t a t e - a c r y l i c e mu l s i o n
摘要: 为了改善醋丙防水乳液耐水性差的缺 陷, 采用预乳化种子乳液聚合和半连续滴加工艺, 通过与有机硅 K H 一 5 7 0 共聚对其
进行了改性研究。实验讨论 了有机硅用 量、 乳化剂复配 比例及用量 、 引发剂用量对聚合过程和涂膜性 能的影响 , 以及共聚物序列结
构 的 变 化 。 实验 结 果表 明 , 在 乳 化 剂 配 比 为 m( O P 一 1 0 ) : m( MS 一 6 0 ) = 1 : l 、 乳化剂用量为 2 . 0 %、 引发 剂 用 量 为 0 . 5 %、 有机硅用量为 2 %
Hu b e i P r o v i n c i a l La b o r a t o r y o f Ma t e ia r l s f o r L i g h t I n d us t r y, Wu h a u 4 3 0 0 6 8, Hu b e i , Ch i n a ) A bs t r a c t : I n o r d e r t o i mp r o v e t h e wa t e r r e s i s t a n c e o f v i n y l a c e t a t e- a c r y l i c wa t e r pr o o f e mu l s i o n , t h e v i n y l a c e t a t e—a c yl r i c
p o l y me iz r a t i o n me t h o d .T h e f a c t o r s o f t h e d o s a g e o f s i l i c o n, t h e d o s a g e a n d p r o p o r t i o n o f e mu l s i i f e r , t h e do s a g e o f t h e i n i t i a t o r o n t h e p o l y me iz r a t i o n p r o c e s s a n d p o l y me r mi c r o s t r u c t u r e we r e d i s c u s s e d . Ex p e ime r n t l r a e s u l t s s h o w t h a t p o l y me iz r a t i o n p r o c e s s h a s b e t t e r s t a b i l i t y a n d t h e wa t e r a b s o pt r i o n o f mo d i ie f d p o l y me r e mu l s i o n de c r e a s e s t o 1 7. 8 4 % wh e n t h e do s a g e o f t h e o r g a n o — s i l a n e i s c o n t r o l l e d t o 2 %, t h e p r o p o r t i o n o f e mu l s i ie f r OP —I O : MS -6 0 i s 1 : 1 , t h e d o s a g e o f e mu l s i i f e r i s 2 . 0 % a n d t h e d o s a g e o f t h e i n i — t i a t o r i s 0. 5 % .By p r e —e mu l s i ie f d a n d s e t l - : 一 c o n t i n u o u s s e e d e d e mu l s i o n p o l y me i r z a t i o n me t h o d 。 t h e d e ic f i e n c y o f n o n - u n i f o r m c o m—
全 国 中文核 心期 刊
钎 癯 建巍 粉
中 国 科 技 核 心 期 刊
《 … # #{ } } 尊}} 8
用 子聚合物 水泥基 防水涂 料 的有机硅 改牲 醋丙 乳液的索 崾 性 能研 究
成功, 岳瑞 , 宋熙坤 , 张高 文
( 湖北工业大学 材料科学与工程学院, 绿色 轻工材料湖北省重点实验室 , 湖北 武汉 4 3 0 0 6 8 )
e mu l s i o n mo d i f i e d wi t h a n a c t i v e s i l i c o n e mo n o me r KH-5 7 0 wa s p r e p a r e d b y p r e -e mul s i ie f d a nd s e mi — c o n t i n u o u s s e e d e d e mu l s i o n
f o r J S wa t e r p r o o f c o a t i n g
C HE NG G o n g , YU E Ru i , S O NG Xi k u n , Z HANG Ga o w e n  ̄
( Co l l e g e o f Ma t e ia r l S c i e n c e a n d En g i n e e in r g , Hu b e i Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y,
相关文档
最新文档