弹性丙烯酸酯乳液的合成及其应用

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目前,建筑涂料在满足人们需求的过程中需要得到逐步改善,正向着安全性、高性能性、多功能性的方向发展,建筑涂料如此多的优势一定会取代瓷砖等其他墙体装饰性材料。但是当前外墙建筑涂料在使用过程中出现的墙体掉灰、裂痕、耐沾污性较差等问题亟需得到解决,所以寻求制备高性能弹性涂料的方法逐渐成为人们在建筑涂料领域研究的热点,而开发高性能弹性乳液成为解决高性能弹性涂料制备问题的有效方法之一。丙烯酸酯涂膜具有优良的耐候性、耐久性、成膜性、低温柔性,且原料来源丰富,生产工艺简单的丙烯酸酯聚合物乳液在弹性乳液的制备中得到广泛的应用。本论文采用预乳化半连续结合单体滴加为聚合工艺,以甲基丙烯酸甲酯为硬单体,丙烯酸丁酯为软单体,丙烯酸为功能单体,单体Ⅲ为交联单体,无机粒子引入聚合物乳液制备丙烯酸酯弹性乳液,考察了引发剂用量、聚合温度、乳化剂体系的选择和用量以及交联单体的用量、无机成分的引入方式及用量、二氧化硅形态等对聚合物膜力学性能、吸水率、光学性能、耐热性等性能的影响。结果表明:当聚合反应温度为80℃,乳化剂用量、引发剂用量、交联单体用量、软硬单体配比分别为3.0%、0.2%、2.0%、2.6:1时,制得的交联丙烯酸酯弹性乳液各项性能最好。当纳米SiO2采用预乳化法引入、硅溶胶采用与乳液物理共混法引入、TEOS与A-151一起引入时,其用量分别为0.5%、1.5%、9%时,可制备性能优异的有机/无机复合乳液,且SiO2以TEOS和A-151加入方式制备的有机/无机丙烯酸酯弹性乳液涂膜性能最佳。以自制的有机/无机复合弹性乳液为基料,制备丙烯酸酯弹性涂料。考察了乳液用量、颜填料的体积浓度大小、成膜助剂和消泡剂的选择及用量对弹性涂料体系和漆膜拉伸性能、耐污性等性能的影响。研究表明:当乳液用量为40%,颜填料体积浓度为37%,选用醇酯十二为成膜助剂,NXZ为消泡剂,其用量分别为2.4%、0.3%时,所制得的弹性涂料具有较好的断裂伸长率和耐沾污性,且涂料的综合性能达到最佳。
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