有机硅改性自干型苯丙乳液的制备
有机硅改性丙烯酸酯乳液的最新研究进展
其 易与 丙 烯 酸酯 中双键 共 聚 ， 故 其 也是 改 性 丙 烯 酸
共 聚 改 性体 系 。郭 旭 等１ ９ ｌ 用 自制 的有 机硅 树 脂 对 聚 甲 基丙 烯 酸 丁 酯 （ Ｐ Ｂ ＭＡ） 进行共混改性 ， 使 有 机 硅
分 子 与Ｐ Ｂ Ｍ Ａ分 子之 间相互 贯 穿 、 相 互介 入 ， 并 形成
立 体 网 络结 构 ； 此外 ， 有 机硅 树 脂 中硅 羟基 与Ｐ Ｂ ＭＡ
作者简介 ： 王宇航（ １ ９ ８ ６ 一） ， 女， 陕西成阳人 ， 助教 ， 研究 方 向 为 功 能 高 分 子材 料 。 Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ａ ｎ ｂ ａ ０ ｙ ｉ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ＠１ ２ ６ ． ｔ ｏ ｍ
２ ０ １ ３年 １月第 ２ ２卷 第 １期
Ｖｏ １ ． ２ ２ Ｎｏ ． １ ， Ｊ ａ ｎ ． ２ ０１ ３
中 国胶 粘 剂 Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ａ Ｄ Ｈ Ｅ Ｓ Ｉ Ｖ Ｅ Ｓ
（ ４ ７） 一４ ７一
有机硅 改性丙烯 酸酯乳液 的最新研 究进展
王 宇航
（ 陕 西 学 前 师 范 学 院 化 学 与化 工 系 ， 陕西 西安 ７ １ ０ １ ０ ０ ）
酸酯 乳液存在 的 问题 ， 并展 望了其未 来 的发展 方向及发 展 前景 。 关键词 ： 丙烯 酸 酯 ； 有机硅 ； 物理共混 ； 化 学 改性 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ４ ３ ６ ． ５ ： Ｔ Ｑ ４ ３ ３ ． ４ ３ ６ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ｌ ｏ ０ ４ — ２ ８ ４ ９ （ ２ ｏ ｌ ３ ） 叭一 ０ ０ ４ ７ — ０ ４
酯乳 液 的首选 原 料之 一 。有 机硅 改性 丙烯 酸 酯乳 液
苯丙乳液中硅烷偶联剂对浸渍滤纸性能的影响
Ｃｈ／ｎａ Ｐｕ／ｐ＆Ｐａｐｅｒ Ｖ０１．２６，Ｎｏ．７，２００７
行得比较完全，基本无残余单体，确定ＶＭＳ与其余 单体发生了共聚反应。
《井捌煅
ｌ；｝∞踮∞佰伯ｌｇ∞｝；的蚯如
３０００
２０００
波ＩＲ／ｃｍ－１
图３乳液红外光谱图
２．２硅烷偶联剂对浸渍滤纸性能的影响 在苯丙乳液的合成中加入不超过单体总量４％的
（３）耐破度 汽车工业滤纸同样要求有足够的耐破性能。与抗 张强度和挺度一样，滤纸的耐破性能同样主要由聚合 物膜的耐破性能决定。从表３可以看出，随ＶＭＳ用 量的增加，滤纸的耐破度也随之增加，这主要是由于 聚合物膜的形成提高了原来单纯由纤维间结合所能提 供的抗拉和抗撕能力所致。 苯丙乳液中ＶＭＳ的引入提高了浸渍滤纸的机械 强度，表现为抗张强度、挺度、耐破度的提高，但提 高幅度有限。 （４）透气性 汽车工业滤纸过滤空气、机油和燃油中尘埃杂 质，其过滤效率的高低很大程度上决定于滤纸的透气 性。经乳液浸渍干燥后的滤纸表面形成一层致密的 膜，对滤纸透气性有负面影响。从表３可以看出， ＶＭＳ用量为０和１％时，浸渍滤纸的透气度由原纸的 ３３４ Ｌ／（ｍ２·ｓ）下降为３１３ Ｌ／（ｍ２·ｓ）和３０５ Ｌ／（ｍ２·８）。 随ＶＭＳ用量的增加，交联密度增加，滤纸的透气性 逐渐降低。在ＶＭＳ用量为２％时，透气性下降为２７２ Ｌ／（ｍ２·ｓ），比原纸降低了１８．２％，以后降低程度减 小，透气度损失不大。 （５）耐水性 经浸渍干燥后的滤纸，在极易吸水的植物纤维与 空气界面问存在一道聚合物膜的屏障。在湿润的环境 下，水首先在滤纸上的聚合物膜表面润湿，吸附在膜 的表面。然后水分子依靠膜的空隙以及膜的分子运动 在膜中扩散，由纸面向纸内扩散，到达纤维表面。因 此滤纸的耐水性主要决定于聚合物膜的耐水性以及膜 的均匀性和致密性。所以，随着ＶＭＳ用量的增加， 聚合物膜交联更密，滤纸耐水性提高明显。表３中滤 纸的耐水性变化证明了这一点。 ２．３交联剂的作用 由上述研究可知，单独使用ＶＩＶｌＳ后，滤纸的耐 水性仍然与实际使用要求有一定差距。为了缩小差 距，本实验在浸渍液的制备过程中加入了起交联作用 的三聚氰胺甲醛树脂，对浸渍后滤纸的透气度和耐水 性进行了分析。
硅氧烷改性丙烯酸乳液聚合
硅氧烷改性丙烯酸酯聚合物乳液制备研究2009/9/1/11:03 来源：涂料与涂装资讯网作者：黄洪,林劲冬,陈焕钦【慧聪涂料网】摘要：以分子链一端为巯基的聚乙烯醇(PVA-SH)为保护胶体，合成了空间稳定的硅氧烷改性丙烯酸酯聚合物乳液。
在微碱性乳液聚合条件下，成功制备出异丙氧基硅烷含量高达11.2%(质量分数)的硅丙聚合物。
经傅里叶变换红外光谱测定证明，在种子乳液聚合阶段，PVA-SH与MMA单体发生了接枝反应，形成具有PVA-S-PMMA结构的线型两亲接枝聚合物。
TEM观察显示，所得到的乳胶粒大小均匀并且PVA-SH对其包覆均匀完整。
凝胶渗透色谱(GPC)的测试结果表明，PVA-SH和(或)PVA-S-PMMA稳定的硅氧烷改性丙烯酸酯聚合物的数均相对分子质量(Mn)可以控制在60000～70000之间。
在水解性能十分稳定的异丙氧基硅烷改性丙烯酸酯聚合物乳液的成膜过程中，可以通过调节pH值到微酸性，催化硅氧烷基团的水解反应，提高聚合物膜的交联速率和密度。
PVA-SH稳定的异丙氧基硅烷改性P(MMA-BA)共聚物乳液能够经受24000r/min(约62m/s)的高速剪切作用而保持粒径的稳定性。
这种聚合物乳液能获得性能良好的涂膜，是潜在的新型建筑涂料的成膜物质。
关键词：硅氧烷基丙烯酸酯聚合物；空间稳定；乳液聚合0引言通过有机硅氧烷的脱醇或水解后脱水进行催化缩聚是有机硅涂料常温交联成膜技术之一[1-8]。
含有乙烯基或(甲基)丙烯酸酯结构的硅氧烷化合物能够很容易地与丙烯酸酯类单体进行自由基共聚，从而在聚合物链段上引入各种各样的硅氧烷基团。
已经采用乳液聚合技术制备了含有不同硅氧烷基团的水性分散体(乳液)[2-8]。
由于硅氧烷单体视烷基的不同而有不同的水解活性，所以，不同的硅氧烷单体参与乳液聚合的难易程度各不相同。
异丙氧基硅烷衍生物和丁氧基硅烷衍生物因为有明显的空间位阻效应，能够经受常规的乳液聚合条件而不发生明显的水解反应。
隔热保温涂料(新)配方
隔热保温涂料（新）配方隔热保温涂料（1）注：多孔粉石英，属于一种火山灰沉积岩，该产品自然粒径细（0.5μm左右），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。
以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔。
多孔粉石英表面含有一定数量的羟基（-OH）-硅醇。
作为极性官能团，用于油漆、涂料和粘合剂中有助于提高产品的附着力和粘结性。
另一方面，由于羟基的存在，更容易通过偶联剂表面处理，增加其交联、补强的作用，即增加产品的物理力学性能又提高了涂膜的拉伸强度和对集体的附着、粘结性。
制备方法将聚乙烯醇甲醛水溶液、耐高温胶黏剂同时投入蒸馏釜中搅拌均匀。
将石棉绒、硅酸铝同时投入烘干箱中进行加热烘干，温度控制在100～150℃。
将加热烘干的石棉绒、硅酸铝即时投入双向搅拌机中进行双向搅拌，而后再将聚乙烯醇缩甲醛水溶液、耐高温胶黏剂的混合液一次投入搅拌机中，先低速（250～400r/min）搅拌3min，再高速（1000～1300r/min）搅拌均匀为止。
最后将珍珠岩、海泡石、多孔粉石英、渗透剂T、玻璃微珠、漂珠依次分别加入搅拌机中搅拌均匀为止。
原料配比本品各组分原料配比可在下列范围内调整：珍珠岩20～37.5、石棉绒10.5～25、耐高温胶黏剂1～8.3、海泡石1～12.5、玻璃微珠1.25～4.2、硅酸铝10.5～18.75、多孔粉石英3.5～8.3、渗透剂T 2～8.3、漂珠4.2～10.5、聚乙烯醇缩甲醛水溶液3.5～4.5，其中耐高温胶黏剂可以选用市售的铁锚牌204胶黏剂即JF-1胶。
产品应用本品可涂覆于化工、冶金、建筑、石油等介质温度为-40～700℃任何形状、尺寸的设备用于保温；在使用时，先用适量的自来水浸泡1～2h，并搅拌均匀，用直涂法施工即可。
产品特性（1）生产工艺简单，操作方便，制作不受季节的限制，且不污染，成品率可达100%。
（2）导热系数小，保温隔热性能好，还可具有防水性能，因而用量明显减少，所需保温厚度为传统保温材料的1/3～1/5，涂层的减薄还易于探伤，可准确地发现保温层内设备故障的位置。
丙烯酸酯乳液的制备实验报告
丙烯酸酯乳液的制备实验报告聚丙烯酸共聚物乳液。
一般以丙烯酸甲酯等丙烯酸低酯有机物为主要单体，与丙烯腈、苯乙烯、马来酸二丁酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯、偏二氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚而成。
有时，功能单体如(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酰胺等。
以赋予聚合物乳液一些特殊的性能。
例如，有时为了提高聚合物乳液的拉伸强度和粘结强度等力学性能，需要通过交联反应，使得线性乳液聚合物形成三维网络结构，最常用的办法就是引入含有交联基团的单体，如N-羟甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯、衣康酸单丁酯等；有时也可通过加入新型材料对其均聚或共聚改性，获得同等效果。
丙烯酸乳液作为胶黏剂使用，与其他粘合剂相比，在耐候及耐老化方面特别优异，且粘接强度高，耐水性好，弹性大，断裂伸长率高，因此被广泛应用于压敏胶、织物印染胶、静电植绒胶、纸品胶等。
分类及制备[1]根据聚合单体的不同，丙烯酸乳液可分为以下几类:纯丙、苯丙、醋丙、硅丙、氯丙乳液。
下面依次介绍。
1. 纯丙乳液纯丙乳液的聚合单体都是丙烯酸类单体，通过乳液均聚或共聚得到。
纯丙乳液的制备有三种工艺。
（1）半连续工艺：把所有的水、乳化剂和引发剂投入反应器中，如果有助剂也一并加入，搅拌升温，达到聚合温度时，向反应器中匀速地滴加预先投置在加料装置中的混合单体；加料完毕后，适当升温，并保温1-2h，然后降温至室温，调节体系pH值，出料。
（2）种子聚合法：将一定量的水、乳化剂、助剂和少量单体投入反应器中作为初始加料，搅拌，升温至聚合温度；加入引发剂引发反应，再匀速地滴加剩余的单体和引发剂；全部加料完毕后，适当升温，再保温1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
（3）预乳化法：将全部的单体、乳化剂、引发剂、助剂和80%水加入反应器中，在室温下快速的搅拌0.5h，以至完全乳化；然后将20%的水和一部分预乳液加入反应器中，并搅拌；升温至聚合温度，反应0.5-1.0h后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完；反应1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
硅丙乳液及硅丙外墙涂料的研制
硅丙乳液及硅丙外墙涂料的研制余节德, 张雪芹, 朱祖良, 沈忠明摘要:用水解抑制和后交联控制技术 , 将有机硅氧烷和聚硅氧烷引入丙烯酸树脂的主链中 , 共聚合成 AB -1 硅丙乳液 , 该乳液中的有机硅含量达到 20 % 以上以 AB -1 硅丙乳液为基料生产的水性硅丙外墙涂料 , 具有优异的耐候性抗沾污性憎水性及附着力等 , 已在大量中高档外墙工程中应用关键词 : 丙烯酸树脂 ; 有机硅 ; 硅丙乳液 ; 外墙涂料 ; 生产 ;前言有机硅丙烯酸树脂是在丙烯酸聚合物主链上引入硅氧, 烷或聚硅氧烷, 这类树脂兼具丙烯酸涂料和有机硅涂料的优点, 涂层具有高耐候性耐水性耐沾污性等优点, 自 20 世纪90 年代开始, 丙烯酸酯类和乙烯基有机硅不饱和单体共聚为有机硅接枝改性丙烯酸酯乳液( 简称硅丙乳液 ), 已成为乳液研究领域的热点.随着建筑物向高层化大型化发展 , 要求高层超高层建筑物的外墙涂装周期一般至少在 15 年以上, 因而高性能低污染的硅丙乳液及硅丙外墙涂料已成为近年来涂料行业关注的焦点为此, 我们研制开发了聚合物中有机硅含量达20 % 以上的 AB -1 硅丙乳液及其硅丙外墙涂料1 AB -1 硅丙乳液的合成1. 1 有机硅单体的选择有机硅乙烯基单体在较高温度酸性或碱性的条件中都很容易水解自聚如何有效地控制有机硅乙烯基单体的水解自聚, 是制备高硅含量高性能硅丙乳液的技术关键几种有机硅乙烯基单体的水解难易程度为 : 乙烯基三乙氧基硅烷(A -151) < 乙烯基三甲氧基硅烷 (A -171) < - 甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷 (A -174) 其原因是, 乙烯基三乙氧基硅烷中的OCH 2 CH 3 比后 2 种单体的 OCH 3 空间位阻的作用要大, 延缓了水解作用乙烯基单体异氧丙基 [ OCH(CH 2 ) 2 ] 的空间位阻作用更大, 水解也更难 , 其价格相当高综合上述因素, 经过反复筛选试验之后, 确定选用有机硅乙烯基活性单体 1 和具有环状结构的有机硅氧烷单体 2 由于有机硅乙烯基活性单体 1 的分子链不够长, 连接在丙烯酸树脂大分子上会被丙烯酸树脂大分子包埋 , 显示不出接枝改性效果; 有机硅氧烷单体 2 具有环状结构 , 当共聚反应到一定程度 , 有机硅氧烷水解后生成 Si -OH 基团 , 此时带有环状结构的有机硅氧烷单体已开环 , 进行硅醇缩合反应 , 这样制成的有机硅氧烷丙烯酸树脂分子呈梳状结构有机聚硅氧烷的一端与丙烯酸树脂大分子的主链相连 ( 通过双键共聚 ), 另一端 Si -O 长链则伸展到基层表面 , 从而在有机硅丙烯酸树脂中显示出有机硅树脂的特性干燥成膜时 , 有机硅丙烯酸树脂中硅氧烷水解缩聚 , 结果在聚合物分子之间以及聚合物和基材之间形成互穿网络立体交联牢固的结构 , 从而使漆膜具有优异的耐候性抗沾污性憎水性及附着力1. 2 原材料及配比(见表 1)表 1 AB -1 硅丙乳液合成的原材料及配比1. 3 乳液制备工艺在预乳化釜中 , 加入部分水乳化剂及全部混合单体 , 高速分散乳化 30 min 待用在反应釜中加入剩余部分水乳化剂和 1/ 10 预乳化液 , 搅拌升温至 75 时 , 加入 1/3 过硫酸铵水溶液 , 待乳液合成反应呈明显蓝光后 , 分别滴加剩余预乳化液及过硫酸铵水溶液缓冲剂抑制剂 , 在 82 84 下 , 于 3 h 内滴加完毕 , 保温 1 h 后 , 降温过滤包装1. 4 性能指标(见表 2)表 2 AB -1 硅丙乳液性能指标项目性能指标外观乳白色蓝光固含量 / % 40 2p H 值7 8玻璃化温度 / -30最低成膜温度 / 5粘度 / Pa s < 1钙离子稳定性通过冻融稳定性通过机械稳定性通过稀释稳定性通过游离单体含量 / % < 0. 5涂膜外观及耐水性涂膜透明 , 浸水 168 h 乳液膜不泛白注 : 有机硅氧烷含量是指聚合物中有机硅氧烷单体的质量分数2 分析与讨论2. 1 AB -1 硅丙乳液红外光谱分析AB -1 硅丙乳液的红外光谱图如图 1 所示图 1 AB -1 硅丙乳液的红外光谱从图 1 可看出 , 在815 cm -1 处出现 Si CH 3 吸收峰 ( 而纯丙烯酸树脂膜在815 cm -1 处无吸收峰 ); 在1060 cm -1 处出现明显的 Si O C 键的特征伸缩振动吸收峰 ; 在 1020 1100 cm -1 处存在宽峰 , 显示出 Si O Si 红外光谱特征峰 , 说明在聚合物中含有有机硅氧烷 ; 同时 , 在1736 cm -1 处出现了 C=O 伸缩吸收峰 ; 在1167 cm -1 处出现酯类 C O 键的吸收峰 , 说明在聚合物中存在丙烯酸酯类的特征吸收峰上述结果表明 : 在聚合物中有机丙烯酸单体和有机硅单体均参与了自由基聚合 , 形成了有机硅丙烯酸酯树脂水性乳液2. 2 有机硅氧烷含量对硅丙外墙涂料性能的影响采用水解抑制和后交联控制技术 , 可以使硅丙乳液中有机硅氧烷含量达聚合物总量的25 % 以上 [4 ] 在聚合物中有机硅氧烷含量对涂料性能的影响见表 3表 3 聚合物中有机硅氧烷含量对涂料性能的影响项目编号 1 编号 2 编号 3 编号 4 有机硅氧烷含量 / % 5 10 20 25人工老化变色 / 级 3 2 1 1 (500 h) 粉化 / 级0 0 0 0 耐洗刷性 / 次> 10000 > 10000 > 10000 > 10000耐沾污性 / % 20 15 7 5从表 3 中可看出 , 当有机硅氧烷含量达聚合物总量的 20 % 时 , 涂料的各项性能显著改善 ; 当其含量达到 25 % 左右时 , 就可以使硅丙外墙涂料显示出高性能2. 3 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液复配试验AB -1 硅丙乳液可与纯丙乳液复合配制外墙涂料在规定乳液总量和颜填料分散剂增稠剂等掺量不变的情况下 , 改变 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液的比例 , 研究 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液的掺量变化对涂膜憎水性及耐沾污性的影响 , 试验结果见表 4表 4 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液掺量对涂料性能的影响项目编号 1 编号 2 编号 3 编号 4 编号 5 AB -1 硅丙乳液 / 份 6 4 2 1 0 纯丙乳液 / 份0 2 4 5 6 憎水性好好好较差差耐沾污性 / % 7 12 15 20 28注 :(1) 憎水性以涂膜斥水程度来表示 , 若雨水在涂膜上呈水珠飘动落下 , 确定为好 ; 若雨水在涂膜上未呈水珠飘动落下 , 确定为差 (2) 耐沾污性按 GB/T 9755 -2001 合成树脂乳液外墙涂料进行检测从表 4 可见 , 以 AB -1 硅丙乳液制成的硅丙外墙涂料 , 具有突出的憎水性和耐沾污性随 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液比例的增加 , 涂膜的憎水性及耐沾污性提高 , 当两者的比例达到 1 2( 表 4 编号 3) 时 , 制得的水性硅丙外墙涂料的涂膜憎水效果好 , 其耐沾污性为15 % , 达到GB 9755 -2001 优等品要求因此 , 在硅丙外墙涂料中 , 将 AB -1 硅丙乳液与纯丙乳液以稍大于 1 2 的比例进行复配使用 , 是一种较经济又能符合国家标准要求的搭配3 AB -1 硅丙乳液配制硅丙外墙涂料3. 1 配方及生产工艺3. 1. 1 配方( 见表 5)表 5 用 AB -1 硅丙乳液配制硅丙外墙涂料的配方原材料质量分数原材料质量分数AB -1 硅丙乳液500 水100中和剂 AMP -95 2 润湿分散剂18 成膜助剂16 消泡剂 202 3防冻剂20 钛白粉 R902 250 超细硫酸钡25 超细硅灰石粉25绢云母粉25 增稠剂 TT935 3干膜防霉剂 BAF 2 防腐剂 HX6050 1综合型触变增稠剂 5 流平剂 53. 1. 2 生产工艺水性硅丙外墙涂料的配制工艺流程为 : 将水分散剂助溶剂防霉剂消泡剂等混合 , 在搅拌下加入颜填料 , 混合均匀后 , 高速分散至细度小于 60 m , 过滤出料 ; 加入 AB -1 硅丙乳液成膜助剂等 , 用流平触变剂调整至适当粘度即可3. 2 AB -1 硅丙外墙涂料的性能由上述配方及工艺制得的硅丙外墙涂料 , 经国家涂料质量检验中心检测 , 其各项技术性能指标均达到GB 9755 -2001 规定的优等品要求 , 检测结果见表 6表 6 AB -1 硅丙外墙涂料的性能检测结果项目GB/ T 9755 -2001 ( 优等品要求 )在容器中状态无硬块 , 搅拌后呈均匀状态无硬块 , 搅拌后呈均匀状态施工性涂刷 2 道无障碍涂刷 2 道无障碍低温稳定性不变质不变质干燥时间 ( 表干 ) 2 h 35 s涂膜外观正常正常对比率 ( 白色和浅色) / % 0. 93 0. 95 耐水性96 h , 无异常96 h , 无异常耐碱性48 h , 无异常48 h , 无异常耐洗刷性 / 次 2000 > 5000耐沾污性 ( 白色和浅色) / % 15 7涂层耐温变性 (5 次循环 ) 无异常无异常600 h , 不起泡600 h , 不起泡耐人工老化性不剥落无裂纹粉化 1 级不剥落无裂纹粉化 1 级变色 2 级变色 2 级4 结语(1) 以 AB -1 硅丙乳液为基料制备的水性硅丙外墙涂料 , 其耐候性耐沾污性憎水性等十分优异 , 各项技术性能指标均达到GB 9755 -2001 规定的优等品要求(2)AB -1 硅丙乳液从 2000 年冬季开发生产并投放市场以来 , 已在大量中高档外墙涂料饰面工程中施工应用 , 并获一致好评。
丙烯酰胺改性苯丙乳液的研究
聚合 物 防锈性 能 ， 提高乳 液 的稳定性 ．引入丙 烯 并 酰 胺作 为改性 单体 ， 共 聚物 的水 溶 性增 加 ， 且 使 并
可使聚合物交联固化 ， 提高成膜 强度 ， 得到高性能
Ｈ Ｏ） 纯苯 丙乳 液 及 用 丙烯 酰 胺 改 性 的 苯 丙乳 液 ， 究 了丙 烯 酰 胺 用 量 对 乳 液 性 能 的 影 响 ， 研 以及 乳 液 成 膜 后 的
性能．实验表 明， 改性的苯丙乳液 比纯苯丙乳液 的黏度和 耐有机溶 剂性有所提 高， 并降低 了涂 膜的吸水率．
的共 聚乳 液．
１ 实验 部 分
１ １ 实验药 品 ． 实验 采用药 品如 下 ： 乙烯 （ ｔ ， 苯 Ｓ） 分析纯 ， 天津
பைடு நூலகம்
市 永大化学试剂 开发 中心 ； 丙烯 酸 丁酯 （ Ａ）分析 Ｂ ，
纯 ， 市化学试剂研究 所 ； － 丙烯 酸 （ Ａ） 天津 仅 甲基 ＭＡ ， 分 析纯 ， 天津 市 化学 试 剂研 究 所 ； 十二 烷 基 硫 酸钠
通 讯 作 者 ．Ｅ ｍ ｉ ｓ ｆｙ＠ １３ ｔｍ － ａｌ ｊ ｓ ｙ ６ ．ｏ ：ｈ ｆ
４ ２
广州 大学 学报 （ 自然科 学版 ）
第 ９卷
的混 合物 ） 待 其 完 全 溶 解 呈 单 相 无 色 透 明 液 体 ，
关键词 ： 丙乳液 ；丙烯酰胺；改性 苯
中圈 分 类 号 ： ３ ．３ Ｏ ６２ １ 文 献 标 志码 ： Ａ
自 Ｈ ｒｉ 发表第一篇乳液聚合论文 以来 ， ａ ｎ ｋｓ 乳 液聚合 的历 史至 今 已有 ８ ０余 年 ， 目前 除 了常 规乳
反射型蓝色隔热节能涂层的制备及隔热性能
第51卷第3期表面技术2022年3月SURFACE TECHNOLOGY·217·反射型蓝色隔热节能涂层的制备及隔热性能余茂林1，孙皓1，杨雨浛1，邓安仲1，罗盛1，袁旺2（1.中国人民解放军陆军勤务学院，重庆 401311；2.陆军工程防化第84旅，拉萨 850000）摘要：目的针对目前广泛应用的传统型保温隔热建筑材料存在的施工困难、体系过厚、装饰性安全性较差等不足，制备力学性能和装饰性优异的隔热节能涂层。
方法使用KH560对硅溶胶进行改性，与苯丙乳液进行复合制备隔热节能涂料的成膜基料，加入质量分数分别为5%、10%、15%、20%的群青、钴蓝颜浆，制备8种隔热节能涂层。
采用傅里叶红外变换光谱仪、马尔文Zeta电位仪、扫描电镜和热重分析仪分别对硅溶胶的接枝改性效果、粒径分布、微观形貌及热稳定性进行测试。
采用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分别对2种颜料的微观形貌、晶体特性和元素组成进行分析。
采用紫外/可见/近红外分光光度计测试2种蓝色颜料和节能涂层的太阳光反射比和近红外反射比。
采用红外热像仪对涂层试板隔热性能进行测试。
采用多种涂层力学测试工具和扫描电镜分别对涂层的综合力学性能、微观形貌进行表征。
结果KH560对无机硅溶胶改性效果较好，可以显著降低硅溶胶的团聚，提升硅溶胶的热稳定性及其在有机乳液的分散性。
群青和钴蓝颜料的添加量为5%时，2种涂层的节能隔热效果达到最优。
添加量为5%群青的涂层的太阳光反射比、近红外反射比分别为0.462、0.533，添加量为5%钴蓝的涂层的太阳光反射比、近红外反射比分别为0.311、0.522。
红外热像图显示，添加量为5%群青的涂层和5%钴蓝的涂层的背面热平衡温度分别为68.0、65.5 ℃，较空白板分别降低了4.9、7.4 ℃。
颜料的添加量5%时，2种涂层均具有优异的力学性能，经盐溶液浸泡30 d 后2种涂层均无明显微观和宏观缺陷，能满足实际使用需要。
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乙氧基硅 烷 （ Ａ Ｃ 一 ７ ５ ） ， 化学 纯 ， 道康 宁化工 有 限公
司 ；去离 子水 。
１ ． ２ 改性 乳 液 的制 备 方法
机硅单 体有 ：乙烯基 三 甲氧基 硅烷 、 乙烯 基三 乙氧
基硅烷 、 乙烯 基 三异 丙 基 硅烷 、 １ ， 一 （ 甲基 丙烯 酰 氧 基 ）
合乳化剂投入反应容器 中， 高速搅拌 １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ 后， 将余 下的丙烯酸酯单体 、 乙烯基单体和有机硅单体依次加
入 反 应容 器 中 ， 高速 乳 化分 散 ， 制 得壳 层 预乳 液 ；然
内， 但如果乳液的 值在此范 围内时 ， 成膜后乳胶膜
过软 ， 涂膜 硬 度 不 能达 标 。高温 环 境 下使 用 时 容 易返 黏， 并 且 耐盐 雾 性 也会 削 弱 ， 因此 需 要 提高 聚合 物乳 液 的 ，以提 高漆 膜 的硬 度 及其 耐 腐蚀 性 。当 过 高 时， 虽 然 有助 于 提 高涂 膜 的 硬度 和 耐 腐蚀 性 ， 但 乳 液 常 温成 膜 困难 ， 须 加 入 足 够 多 的高 沸 点 有 机 溶 剂 作 为成 膜 助剂 ， 但 过 多 的有 机溶 剂 不 利 于环 保 。 在保 证 乳液 涂膜有一定硬度 ， 并 且 在 成 ：苯 丙乳液 ；有机硅单体 ；改性 ；耐腐蚀性
中图分 类号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ６ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ９ — １ ６ ９ ６ （ ２ ０ １ ３） ０ ８ — ０ ０ １ ５ — ０ ５
０ 引 言
丙烯酸酯类室温 固化涂料与传统 的热 固性涂料
乙氧基硅烷 （ Ａ Ｃ 一 ７ ５ ） 的用量对乳液及其涂膜性能的影响。 试验 结果表 明：复合 阴， 非 离子乳化 剂配
比为３： １ ， 用量为 ２ ． ５ ％， 硬、 软 单体质量 比为２： １ ， Ａ Ｃ 一 ７ ５ 的用量为 ５ ％ 时， 制得的改性苯丙乳液的
综 合性 能最 佳 。
第５ ｌ 卷第 ８ 期
２ ０ １ ３年 ８月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ＡＴ Ｉ ＮＧＳ
Ｖｏ ｌ ＿ ５１ Ｎ ｏ ． ８ Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ３
有 讥 磋 改 性 自干 型 苯 丙 乳 液 的 奔 ＝ ＝ 『 备
刘 泽槟 ，朱文 浩 ， 田 鑫， 黄艳 彤 ，陈骏 佳
（ 广 州甘 蔗 糖 业研 究所 ， 广 东省 甘 蔗 改 良与 生 物 炼制 重 点 实验 室 ， 广 东广 州 ５ １ ０ ３ １ ６）
摘
要 ：旨在合成一种无毒环保、 机械性 能优 良、 耐水性 良好的 自干型苯丙乳液。 配方设计乳液
的 为 ３ ５ ～ ４ ５ ￣ （ ２ ， 分别考察 了复合乳化剂配比、 用量 ， 软、 硬单体配比以及改性有机硅单体 乙烯基三
核层乳 液 的制备 ：在装有搅 拌装置 、 恒 压滴 液
漏斗 、 蛇 形 回流 冷 凝 管 和 温 度 计 的 四 口烧 瓶 中加 入 ５ ０ ． ０ ｇ 去 离子 水 、 适量的ｐ Ｈ缓 冲 剂 （ Ｎ ａ ＨＣ Ｏ ， ） 和 复
丙基 三甲氧基硅烷等 ¨ ３ ］ 。 本实验通过配方设计 ， 合成一种 为 ３ ５ ～ ４ ５ ℃的 室温 自干型有机硅 改性 苯丙乳液 ， 考察 了复配乳化
合乳化剂 （ 总质量 的 １ ． Ｏ ％） ， 高速搅拌 １ ０ ｍ ｉ ｎ ， 通Ｎ
保护， 然后缓慢加入单体 总质量 １ ０ ． Ｏ ％的 （ 甲基 ） 丙 烯酸酯单体 ， 高速搅拌 ， 乳化分散 ， 升温到 ８ ２ ％并开
始滴加引发剂溶液 ， 待反应体系出现明显蓝光后 ， 在
剂的配 比、 用量 ， 软、 硬单体的配 比以及有机硅单体
室温 固化 、 价格低廉等优点 ， 其成膜物不仅具有稳定
的交 联 结 构 ， 还 具 有 良好 的耐 水 性 、 耐 酸 碱性 、 耐 沾
污性 和优 良的力学性能 ， 而且在施 工过程 中无需 加 热， 节约能源 ， 应用广泛且符合环保要求…。
近 年 来 ，提 高 与 完 善 苯 丙 乳 液 性 能 的 研 究 日趋 活跃 ， 有 机 硅 改性 苯 丙 乳 液是 研 究 热 点之 一 『 ２ ］ 。有机 硅 单 体 的 引 入 与 漆 膜 的耐 水 性 、 耐腐蚀性 、 附着力 、 交 联 密 度 和 乳 液 的 粒 径 有 密 切 关 系 。目前 常 用 的有
第５ １ 卷
８ ０ ℃左右 保 温 ３ ０ ａｉ ｒ ｎ ， 即制 得 核层 乳 液 。 壳 层乳 液 的制备 ：将 ２ ５ ． ０ ｇ 去 离子 水 和剩 余 的复
转 变 为 高 弹 态 时 的温 度 。水 性 工 业 涂 料 一 般 要 求 常 温成 膜 ， 这 就 要 求 乳 液 的 最 低 成 膜 温 度 在 常 温 范 围
相 比， 具 有 固化 速 度 快 、 涂 层 性 能 优 异 、乳 液 稳 定 、
１ 实验部分
１ ． １ 实 验原 料
阴 离 子乳 化 剂 Ｈｏ ｓ ｔ ａ ｐ ａ ｌ Ｂ Ｖ ｃ ｏ ｎ ｃ 、 非 离 子 乳 化 剂 Ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｏ ｇ ｅ ｎ Ｌ Ｃ Ｎ ２ ８ ７ ， 化学纯 ， 科莱恩化工 （ 中国 ） 有 限公 司 ；苯 乙烯 （ Ｓ ｔ ） 、甲基 丙 烯 酸 甲 酯 （ ＭＭＡ） 、丙 烯 酸 丁酯 （ Ｂ Ａ） 、 丙 烯 酸（ Ａ Ａ） 、 丙 烯酸 异 辛酯 （ Ｅ Ｈ Ａ） ， 均为分析纯 ， 广 州 化学 试 剂 厂 ；氨 水 ， 碳 酸 氢钠 ， 过 硫酸铵 （ Ａ Ｐ Ｓ） ， 分析纯 ， 广 州化 学 试 剂 厂 ；乙烯 基 三
Ａ Ｃ 一 ７ ５ 用量对乳液性能的影 响。
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３ — ０ ５ — １ ０ ［ 作者 简介 】 刘泽槟 ， 男， 助理工程师 。
【 通讯 作者 ］ 陈骏佳 ， 项 目负责人 ， 教授级高级工程师 ， 主要从事精细化工及糖用助剂的研发工作 。
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上海涂料