毕业纳米二氧化硅塑料涂料的研制.docx
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1、:0819992011年4月1日摘要采用核壳乳液聚合工艺和功能单体对乳液进展改性,制备了具有核/壳构造的苯丙乳液,与纳米二氧化硅复合,得到高性能的水性纳米复合塑料涂料。介绍其涂膜硬度到达3H以上,耐热在IO(TC沸水中不回粘,耐水性好、饱满度高的特点。关键词:水性塑料涂料;纳米二氧化硅;核壳乳液聚合SummaryAdoptcore-shellemulsionpolymerizationprocessandfunctionalmonomer,preparationofemulsionmodifiedwiththecore/shellstructureandstyrene-acryliclatex
2、withnano-silicacompound,gethighperformanceofwaterbornenanoplasticcoating.Introducedthecoatinghardnessof3H,heat-resistantin100aboveinboilingwaternotreturnsticky,goodwaterresistance,chubbinesshighcharacteristic.Keywords:water-borneplasticcoatings;Nano-silica;Core-shellemulsionpolymerization目录前言3一.实验局部
3、3一)试齐U3二)苯丙核壳乳液的合成3二结果与讨论4一)乳化体系的影响4二)偶联剂对乳液性能的影响5三)纳米组分用量对涂料性能的影响6三总结7致谢7参考文献7前言涂料工业是严重的污染源之一,全世界因生产溶剂型涂料每年排放到大气中的有机溶剂约IoOo万t。随着人类对环保及能源的重视,世界各国相继对涂料VoC严格控制,促进了水性涂料的开展小2)。本文采用核壳乳液聚合工艺研制了一种硬度高、耐热性强、不回粘、饱满度高和耐水、耐醉性好的水性塑料涂料。该涂料在低温烘烤下成膜,可应用于ABS、PVC等常规塑料器件上。一.实验局部一)试剂丙烯酸酯类、苯乙烯和甲基丙烯酸等单体,化学纯工业品;双丙酮丙烯酰胺(DA
4、AM)和己二酸二酰月井,进口工业品;偶联剂KH550和KH570,丹阳市晨光偶联剂工业品。二)苯丙核壳乳液的合成(1)预乳化:将蒸储水加到三口烧瓶中,参加乳化剂,在富转速下搅拌一段时间,参加单体,充分搅拌后即得预乳液;(2)种子乳液聚合:将装有搅拌器、回流冷凝等的四口瓶置于装有控温装置的水浴中,参加蒸储水、乳化剂、局部预乳液、碳酸氢钠,恒温水浴加热搅拌下使其充分溶解,升温到80,将搅拌调到较低转速,参加局部引发剂,待乳液呈蓝相后,开场滴加单体;(3)壳聚合:在80下,向上述乳液中滴加预乳化的壳单体、剩余引发剂和功能单体,严格控制各个量的速度和时间,反响温度保持恒定;加料完毕后,体系升温到88C
5、左右,保温0.5h,然后降温到68C,参加叔丁基过氧化氢和亚硫酸钠,反响lh;最后降温到40,加氨水调PH值,出料过漉。(4)塑料涂料的配制:在搅拌下向上述核壳乳液中参加纳米二氧化硅分散体、润湿分散剂、消泡剂等助剂,高速搅拌Ih,然后用氨水调节PH至88.5,搅拌O.5h,过滤后即得到水性纳米复合塑料涂料。涂膜常温枯燥或低温烘烤,测定其性能。性能指标见表1。表1水性纳米塑料涂料性能指标检测工程测试结果外观乳白色、呈蓝光固含量/%49.2黏度/(mPa.s)560硬度3H耐水性/d30耐热性1沸水)不回粘残渣量/g0.3表干时间min12固化时间/h24储存稳定性(12个月)良好附着力/%100
6、二.结果与讨论一)乳化体系的影响在其它条件一定时,乳化剂的类型和用量是影响乳液聚合稳定性、聚合反响速率、乳液黏度、粒径、涂膜力学性能及耐水性等的重要因素。乳化剂使单体在水相介质中分散成微小的单体珠滴、提供引发聚合反响的场所,使聚合反响后形成稳定乳胶粒子。非离子乳化剂增加乳液的化学稳定性,但对聚合反响速度有一定的影响,单独使用易出现沉淀和凝块;阴离子乳化剂能使聚合物的外表带负电荷,使聚合物相互排斥,降低粒径,提高其分散稳定性和增加乳液黏度,单独使用化学稳定性较差。因此将非离子型乳化剂和阴离子乳化剂复合使肋可以获得较好的乳化效果。试验中选用了复合乳化体系,其研究结果如表2所示。表2乳化剂2A-I/
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