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现阶段水性木器涂料的主要问题就是漆膜的硬度不够、耐水性不高,在使用过程中极易造成漆膜的破坏,影响漆膜的装饰效果。本论文研究了通过在聚合物中引入交联基团,在涂膜干燥过程中发生交联,消除亲水基团,提高耐水性,且高交联密度提高了涂膜的硬度。 在实验中,我们以OP-40、十二烷基硫酸钠作为复合乳化剂,其用量为3%时,反应过程稳定,过硫酸盐作为引发剂,采用半连续预乳化工艺合成了具有良好贮存稳定性的各种自交联苯丙、纯丙乳液。 制备中所用官能团单体有GMA(羟甲基缩水甘油酯)、MAA(甲基丙烯酸)、NHMA(羟甲基丙烯酰胺)。其中官能团单体GMA与NHAM用量对涂膜的硬度都有影响,从耐水性角度讲,NHMA优于GMA。由实验得知:GMA与NHAM配合使用,当GMA含量为总单体量的3%,NHAM含量为单体量的2%时,乳液涂膜的硬度达2H、耐水性达96h以上、抗冲击及贮存稳定性都可以达到漆膜的标准。我们可以根据实际的涂膜需要,改变GMA与NHAM的含量,以获得符合要求的涂膜。 同时合成了含DAAM(双丙酮丙烯酰胺)、丙烯酰胺的室温自交联乳液,在DAAM含量2%以上涂膜的硬度就达到了2H,但是不含其它官能团的这种乳液,耐水性较差,不适合于实际应用。 在对金属离子自交联乳液的研究当中,由大量的实验得知:当MAA含量为6%,N-羟甲基丙烯酰胺含量为2%的乳液,加入的醋酸锌使Zn2+/COO-摩尔比为0.5:1时,乳液涂膜后硬度达2H,耐水性达96h以上,其它涂膜性质符合漆类标准。 另外我们还研究了Tg(玻璃化温度)对成膜助剂量的影响与Tg对乳液涂膜的机械性质的影响,Tg为45℃的乳液,在较低的室温下GAN自交联乳液成膜助剂的用量为10%,而金属自交联乳液的成膜助剂的用量要在16%左右。 通过对各种自交联乳液的研究,得到的涂料树脂具有2H的硬度、耐水性达96h以上,其乳液贮存稳定性6个月以上。解决了当前木器用水性涂料普遍存在的硬度低、耐水性差的问题。