环氧功能化丙烯酸酯共聚物的制备及改性研究
在过去,由于市场需求的作用,传统的溶剂型涂料因其良好的综合力学性能和表面性能一直受到青睐.近年来,许多国家相继颁发了有关控制挥发性有机化合物(VOC)的法令.在这种背景下,水性涂料得到了迅猛的发展.其中水性聚丙烯酸酯涂料由于其使用性能的优异,受到了广泛的重视.由于水相的引入,与溶剂型丙烯酸酯涂料相比,水性丙烯酸酯的制备具有更高的难度.现今的水性涂料与传统溶剂型涂料相比,在综合性能上存在着较大的差距.国外对水性丙烯酸酯的研究近年来取得了迅猛的发展,对水性丙烯酸酯的制造和其化学行为提出了许多新的见解,并且通过共聚合的方法制备出了性能优良的水性聚丙烯酸酯共聚物涂料.不仅如此,在丙烯酸酯共聚物中,功能基团的引入大大提高了水性丙烯酸酯共聚物乳液性能和涂膜性能.该文通过核/壳乳液聚合的方法,制备了环氧功能化丙烯酸酯三元共聚物乳液,功能化的环氧基团是通过与甲基丙烯酸环氧丙酯共聚反应而制得的.采用丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯共聚合体系制备稳定的水性共聚物乳液,以满足丙烯酸类涂料无毒、无味、无污染等环保的要求;通过核/壳乳液聚合的方法控制乳胶粒结构和粒径大小,期望得到纳米级乳胶粒子;同时通过共聚合的方法,发挥软硬单体各自性能上的优点,互补性能上的不足之处;还希望通过带环氧基团的功能单体的引入,改善水性共聚物乳液的各方面性能,满足实际应用需要.共聚物乳液采用红外光谱FTIR和DSC曲线进行了定性表征,研究并表征了共聚乳液的稳定性和流变性等方面的特性.对共聚物乳液的结构特征,是通过傅立叶红外光谱FTIR图和示差扫描量热法的DSC曲线加以研究,并从共聚物乳液乳胶粒子的形态学的角度,分析了乳胶粒子的核/壳结构.DSC曲线表现出的两个共聚物的玻璃化温度说明,乳胶粒的核结构和壳结构表现出不同的热力学历程.研究了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯含量对共聚物乳液性能和涂膜性能的影响.尽可能地使功能基团分布于乳胶粒表层,以充分发挥功能基团在提高共聚物物理机械性能上的优势.乳液的电解质稳定性,离心稳定性以及涂膜的耐水性都随着功能单体甲基丙烯酸环氧丙酯含量的增加而降低,乳液的电导率也随着功能单体甲基丙烯酸环氧丙酯含量的增加而降低;而乳液的表观粘度和乳胶粒的粒径随着功能单体甲基丙烯酸环氧丙酯含量的增加而增加.
甲基丙烯酸环氧丙酯;功能化;水性丙烯酸酯共聚物;乳液性能;涂膜性能;水性聚丙烯酸酯涂料;乳胶粒子;溶剂型涂料;功能单体;甲基丙烯酸甲酯;酯含量;功能基团;共聚合;水性涂料;乳液聚合;挥发性有机化合物;环氧基团;傅立叶红外光谱;方法;示差扫描量热法
华南理工大学
硕士
材料学
黄涛
2004
中文
TQ326.3
57
2005-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）