光-热双重交联水性涂料的研究
水性丙烯酸酯涂料是水性涂料中应用最多的品种,具有防腐、耐碱、耐候、成膜性好等特点。但水性丙烯酸酯涂料也存在一些缺陷,如透水性、吸水性较高、热粘冷脆。紫外光固化是一种节能而又有效的改性方式。在水性丙烯酸酯树脂中引入乙烯基碳碳双键或丙烯酸酯碳碳双键,使之具备了UV固化涂料和水性丙烯酸酯涂料的优点。本文制备了可热.紫外光双重交联的水性聚丙烯酸酯乳液,利用在加热段的热能不仅实现热的交联反应,同时还达到了涂层去水及实现涂层流平的效果,再在紫外光及光引发剂作用下实现进一步的快速交联,从而得到了性能优良的涂层材料。乳液合成工艺以及双重固化涂料的制备及其成膜条件的优化是本文研究的重点。主要研究结果如下:
(1)利用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸合成了带有乙酰乙酸基团的丙烯酸酯乳液。讨论了聚合温度、引发剂用量、乳化剂用量以及单体滴加速度对乳液合成的影响；同时还讨论了软硬单体配比、玻璃化温度对乳液涂膜性能的影响以及功能单体含量对乳液稳定性能的影响。通过实验,得到了乳液合成的最佳工艺条件,合成了稳定性良好(>6个月),性能良好的丙烯酸酯乳液。
(2)在丙烯酸酯乳液中,加入一定量的多官能团单体,在碱性及加热条件下乙酰乙酸基团便可与C=C双键进行迈克尔加成反应,从而在聚丙烯酸酯结构中引入了可紫外光光固化交联的条件。在乳液中加入适量的光引发剂,制备出可完成热-辐射双重固化的水性丙烯酸酯乳液。
(3)研究了热-辐射固化过程、功能单体含量以及乳液玻璃化温度设计对涂层性能的影响；探讨了乳液聚合时功能单体含量对双重固化涂料稳定性能的影响,同时为了找出热固化和光固化的平衡点,探讨了水性丙烯酸酯乳液与多官能团单体之间的最适合比例问题,得到涂层综合性能最佳的水性热-光双重固化涂料。研究结果表明,该涂层性能硬度能达到3H,耐碱性为24小时无泛白起皱,附着力0级,耐乙醇拭擦158次不破膜。
水性丙烯酸酯;乳液聚合;紫外光固化;双重固化;水性涂料
广东工业大学
硕士
应用化学
梁亮
2011
中文
TQ630.7
69
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）