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本论文阐述了一种性能优异的环保型氟碳乳液纳米外墙涂料,包括以下三个方面的内容。 第一是含氟聚合物乳液的合成。使用甲基丙烯酸十二氟庚酯和丙烯酸六氟丁酯,与MMA、BA四元乳液共聚合成含氟聚合物乳液。对四元共聚的反应条件进行了探讨,结果表明温度在90℃,搅拌强度为160rpm,反应2小时为最佳反应条件。还对四元乳液共聚的乳化剂种类及用量进行了研究,结果表明在几种乳化剂搭配中,效果最好的是MS-1、SDS、FC-10所组成的复合乳化剂;乳化剂用量控制在单体总重的6%左右为佳。全氟辛基磺酸钾(FC-80)与N-羟乙基全氟辛基磺酰胺(FC-100)复合,当乳化剂的量占反应单体质量的2%时,能形成稳定的聚合体系,并能大大提高产品的性能,特别是吸水性。通过正交实验表明:在所考察的四个因素中,乳化剂类型及用量对反应的影响是最大的,利用含氟乳化剂能大大降低聚合物的吸水率和表面张力;其次是含氟单体,当产品中含氟量提高,生产的高聚物产品的接触角增大,表面张力降低,改善了产品的性能;MMA:BA仅对凝胶量影响较大。利用红外光谱测试结果表明聚合反应的发生,利用差热示差扫描测试结果表明其玻璃化转变温度为17.669℃和23.432℃。 第二是纳米颜料的制备。使用溶胶—凝胶法以钛酸丁酯为原料制备了纳米TiO2粉末。实验结果表明:水解体系的PH值在2.5左右时纳米TiO2的产率最高,透射电镜测试表明产品粒径在50~100nm之间,X衍射测试表明产品晶型为金红石型。为了使纳米TiO2粉末达到作为涂料颜料的要求,对其进行了改性。使用三种改性方法对纳米粒子改性,改性产品的活化指数和接触角测试结果均表明亲油性改性的效果:钛酸酯偶联剂改性>硅烷偶联剂改性>类酯化改性。 第三是氟碳纳米复合环保涂料的试配。使用改性纳米TiO2粉末作为颜料,含氟聚合物乳液作为成膜物,添加各种助剂配制涂料。确定了涂料的配方和制备工艺。涂料的性能测试结果表明氟碳纳米复合环保涂料的性能已达到国家合成树脂乳液外墙涂料的标准,而且其性能明显好于普通纯丙乳液外墙涂料。还探讨了纳米颜料用量对涂料遮盖力的影响,结果表明其用量为25%左右时涂料遮盖力最强。