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本文用单体预乳化法制备苯丙乳液,研究了各因素对乳液聚合过程和乳液性能的影响,优化了聚合工艺条件。以苯丙乳液为基料,选择骨料、矿物棉和填料,制备了反射与阻隔机理并存的复合型保温隔热涂料,用正交法和单因素法分析了各因素对涂料热反射率和导热系数的影响,确定了最优配方,并测试了产品性能。对脉冲平面热源法测定涂料导热系数(λ)的计算方法进行了改进,将Origin和Excel结合起来实现了对λ的求算。苯丙乳液最佳聚合工艺条件为:预乳化阶段单体滴加时间1~1.5h,聚合阶段控温在86℃,滴加预乳化液、引发剂和缓冲剂时间3~4h,再在90℃反应1.5~2h。最佳配方:苯乙烯/丙烯酸丁酯(质量比)=0.8/1～1/1,乳化剂由十二烷基硫酸钠(SDS)和聚氧乙烯辛基酚醚(OP-10)按1:4复合而成,用量为单体总量的2.5%;5%聚乙烯醇(PVA)水溶液为保护胶体,用量为单体总量的2%~4%;NaHCO3(浓度12%)为缓冲剂,用量为单体总量的0.6%~0.8%。所制乳液固含量49.0±0.5%,粘度2.546~3.472Pa·s,平均剪切粘结强度660KPa,钙离子稳定性良好,成膜性好。以苯丙乳液为基料,选择膨胀珍珠岩和海泡石为隔热骨料,硅酸铝纤维为矿物棉,同时添加复合钛白粉和空心玻珠,制备了复合型保温隔热涂料。正交极差分析得到影响热反射率的权重顺序为:硅酸铝纤维>空心玻珠>复合钛白粉>膨胀珍珠岩>海泡石粉,影响导热系数的权重顺序为:硅酸铝纤维>膨胀珍珠岩>空心玻珠>海泡石粉>复合钛白粉。进一步用单因素法优化得到的最佳配方为:乳液50g、水45g和各种助剂6g,硅酸铝纤维7g,膨胀珍珠岩3g,空心玻珠10g,复合钛白粉15g,绢云母粉18g。产品的剪切粘结强度平均为658KPa,经高温处理后可提高到1026KPa,粘度为2.123~4.059Pa·s,铅笔硬度为9H,附着力等级为1~2级,耐酸碱、耐盐水性好,涂层在可见光波段的反射比在76%以上,涂料产品导热系数为0.057~0.072W/(m·K),热重分析(TG)显示产品热稳定性高,在300℃前热损失仅为1%。扫描电镜(SEM)显示产品涂层表面致密,内部具有疏松结构,保温隔热防水性能优异,可应用在众多领域。用脉冲平面热源法测定产品的导热系数,以Origin7.0拟合曲线并将表达式输入Excel计算程序,可同时实现导热系数λ、导温系数a和比热容c的求算。