《水性丙烯酸树脂的改性合成与研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水性丙烯酸树脂的改性合成与研究（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号： U D C - 密级： 学校代号：1 1 8 4 5 学号：2 1 1 0 8 0 6 4 8 6 广东工业大学硕士学位论文 ( 工学硕士) 水性丙烯酸树脂的改性合成与研究 张虎 指导教师姓名、职称： 金挞数援 企业导师姓名、职称：无 专业或领域名称： 丝堂工猩 学生所属学院：经王化工堂瞳 论文答辩日期：垒Q ! ! 生互旦至Z 旦 AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oG u a n g d o n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y f o rt h eD e g r e eo f
2、M a s t e ro f E n g i n e e r i n gS c i e n c e R e s e a r c ho nt h eM o d i f i e dS y n t h e s i so fW a t e r - - b a s e d A c r y l i cR e s i n M a s t e rD e g r e eC a n d i d a t e ：Z h a n gH u S u p e r v i s o r ：P r o f Y uL i n M a y2 0 1 1 F a c u l t yo fC h e m i c a lE n g i n
3、 e e r i n ga n dL i g h tI n d u s t r y G u a n g d o n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y G u a n g z h o u ，G u a n g d o n g ，P R C h i n a ，5 10 0 0 6 摘要 摘要 近年来，随着塑料的广泛应用及本身加工的缺陷有必要进行“二次装饰”，国家对 V O C s 排放要求的限制，水性涂料得到了快速发展，为水性涂料取代溶剂型涂料在塑 料涂饰方面的应用提供了巨大的市场。本文旨在合成可以产业化的、附着力优良、耐 乙醇擦拭性好、低成本的
4、水性苯丙乳液，并基于改性苯丙乳液制备无毒环保的水性塑 料涂料。 本文采用预乳化半连续种子乳液聚合法制得具有核壳结构性能优异的脲单体改 性羟基苯丙乳液，研究了乳液聚合的乳液体系、引发剂、功能单体对乳液凝聚率含量、 聚合转化率、乳液粘度、粒径和吸水率的影响；并采用傅立叶红外光谱仪( F T - I R ) 、 透射电子显微镜( T E M ) 和激光粒度分析仪对聚合物的组成和结构进行了表征。然后 将其与亲水改性多异氰酸酯固化剂配合，制备水性的双组份涂料，研究固化剂种类、 N C O O H 总物质的量对漆膜性能的影响，并由F T - I R 对漆膜的固化反应进行了跟踪， 并运用扫描电镜( S E
5、M ) 对漆膜进行了表面观察。 研究结果表明：采用预乳化半连续一种子乳液聚合工艺、反应温度为7 8 、乳化 剂用量为2 7 ( 阴离子型月 离子型= 2 ：1 ) 、脲单体用量为2 、羟基含量为1 、交联 单体乙烯基三乙氧基硅烷为4 时改性苯丙乳液的性能最佳，与水性异氰酸酯 N C O O H = I 4 ：1 ，低温固化应用涂装在极性塑料上，附着力可达1 5 ，硬度达H 、耐水 性通过，耐乙醇擦拭5 0 次以上。同时还与市售的溶剂型塑料涂料进行了对比。自制水 性涂料在光泽方面稍逊，但具有环保的优势，解决了当前水性塑料涂料普遍存在附着 力差、耐乙醇擦拭性不佳的问题。 除此之外，采用溶液聚合的方
6、法合成了水溶性的丙烯酸树脂，采用具有优异的抗 闪蚀和防锈性能的磷酸酯功能单体( P A M 1 0 0 ) 对其进行改性，有效的改善了水性丙烯 酸树脂的缺点，提高了丙烯酸树脂的附着力和耐盐雾性能。在磷酸酯功能单体共聚改 性水溶性丙烯酸树脂的实验中，讨论了不同引发剂用量及各种功能单体用量对树脂其 性能的影响。研究结果表明：采用分段加料法、反应温度为1 0 0 、反应5 h 合成改性 的水溶性丙烯酸树脂，单体转化率达9 5 以上；当磷酸酯功能单体用量为4 、反应 基团O H 含量为3 改性树脂应用在金属上时的性能最佳，硬度达3 H ，附着力0 级， 耐水性1 2 0 h ，耐盐雾2 4 0 h 。
7、 广东工业大学硕士学位论文 附着力；耐乙醇擦拭性；磷酸酯单体；耐盐雾 A b s tr a c t A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s ，t h ea p p l i c a t i o no fp l a s t i c si sg r o w i n g H o w e v e r , t h ed e f e c t so fp l a s t i c s m a k ei t n e c e s s a r yf o rt h e ”s e c o n dd e c o r a t i o n ”B e c a u s eo ft h el
8、i m i tV O C se m i s s i o n s r e q u i r e m e n t s ，w a t e r - b a s e dp a i n th a sd e v e l o p e dr a p i d l y , w h i c hp r o v i d e sah u g em a r k e ti nt h e p l a s t i cc o a t i n ga r e au s i n gw a t e r - b a s e dp a i n ti n s t e a do fs o l v e n t b a s e dp a i n t T
9、h i ss t u d ya i m s t os y n t h e s i z et h ei n d u s t r i a lw a t e r - b a s e de m u l s i o n 谢t he x c e l l e n ta d h e s i o n , g o o d 诵p eo f e t h a n o l - - r e s i s t a n ta n dl o w c o s t , f o rt h ea p p l i c a t i o no fe n v i r o n m e n t a lw a t e r - b a s e dn o
10、n - t o x i c p l a s t i cc o a t i n g I nt h i st h e s i s ，t h e s i n g l e m o d i f i e dh y d r o x ya c r y l i ce m u l s i o n 诵t hac o r e s h e l l u r e a - p e r f o r m a n c e s t r u c t u r ei sm a d eb yt h em e t h o do fp r e e m u l s i f i e ds e m i - c o n t i n u o u s s
11、e e d e de m u l s i o np o l y m e r i z a t i o n T h ei n f l u e n c eo fe m u l s i o np o l y m e r i z a t i o n ，i n i t i a t o ra n d f u n c t i o n a lm o n o m e r si m p a c to nc o n t e n to ft h ee m u l s i o nc o a g u l a t i o nr a t e ，p o l y m e r i z a t i o n c o n v e r s
12、i o nr a t e ，e m u l s i o n v i s c o s i t y , p a r t i c l e s i z ea n dw a t e ra b s o r p t i o nw e r es t u d i e d t h o r o u g h l y ；T h ec o m p o s i t i o na n ds t r u c t u r eo ft h ep o l y m e rw e r ec h a r a c t e r i z e db yF o u r i e r T r a n s f o r mI n f r a r e dS
13、p e c t r o s c o p y ( F T - I R ) ，T r a n s m i s s i o nE l e c t r o nM i c r o s c o p y ( T E M ) a n d L a s e rP a r t i c l eS i z eA n a l y z e r T w oc o m p o n e n tw a t e r - b a s e dc o a t i n g sw e r ep r e p a r e db yt h e r e a c t i o no ft h ee m u l s i o na n dt h eh y d
14、 r o p h i l i cp o l y i s o c y a n a t ec u r i n ga g e n t T h ei m p a c to f c u r i n ga g e n tt y p ea n dt h et o t a la m o u n to fN C O O Ho nt h ep r o p e r t i e so ft h ef i l mw e r e s t u d i e db yF T - I Rt e c h n i q u e s T h ec u r i n gr e a c t i o no ft h ef i l mW a so
15、 b s e r v e db yS c a n n i n g E l e c t r o nM i c r o s c o p y ( S E M ) T h eb e s tc o n d i t i o n sf o rt h es y n t h e s i so fe d i f i e ds t y r e n e - a c r y l i ce m u l s i o ni sa sf o l l o w s ： w i t ht h e P r e - e m u l s i o ns e m i c o n t i n u o u ss e e de m u l s i
16、o np o l y m e r i z a t i o np r o c e s s ，t h er e a c t i o n t e m p e r a t u r eo f7 8 ，2 7 e m u l s i f i e r ( a n i o n i c n o n i o n i ct y p e = 2 ：1 ) ，2 u r e am o n o m e r , 一O Hc o n t e n t 1 ，a n d4 c r o s s - U n i t e dm o n o m e rv i n y lt r i e t h o x y s i l a n e T h er e s u l to fl o w t e m p e r a t u r ec u r i n ga p p l i c a t i o ni nt h ep o l a r i t yp l a s t i cw i t hw a t e r - b a s e di s o c
