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1、山东大学硕士学位论文有机氣硅改性丙烯酸树脂的合成及性能研究姓名：时米超申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：王明刚20090512Ill 东大学硕士学位论文摘 要丙稀酸树脂具有优良的粘附性和良好的力学性能、化学稳定性，成膜性好等优点， 是近几十年迅速发展起来的高档涂料。但丙婦酸树脂耐水性和耐枯污性差，耐溶剂性 也不好。有机娃和有机氨改性树脂具有卓越的低表面能和良好的耐高低温性，用有机 氨和有机桂改性丙餘酸树脂能显著改善其性能。本课题以甲基丙缔酸三鼠乙醋（T FEMA)、乙婦基三乙氧基娃燒（A -151)、轻基 娃油、甲基丙婦酸甲酷（M MA)、丙炼酸丁醋( BMA)为共聚单体，分别用溶液聚
2、合 和乳液聚合方法合成了性能优异的有机氣桂改性丙婦酸树脂。通过正交试验探讨了反 应中不同加料方式、引发剂用量、各种单体的用量等因素对反应过程及产物性能影响。以偶氨二异丁腊（A IBN)为引发剂，二甲苯为溶剂，T FEMA、M MA, BMA、 A-15K 径基娃油等为原料，用溶液聚合方式先合成有机娃改性的丙场酸醋大分子， 采用半连续加料方式，补加 AIBN 和 TFEMA,以前一步制得的大分子为核，得到了 壳层为含氣单体的有机氨桂改性丙炼酸树脂。通过透射电镜（T EM)、I R 对产物结构 进行分析，用 TGA 热分析、DSC 分析、表面接触角等测试膜性能。结果表明产物综 合性能优良。乳液聚合
3、由于其突出的环保性在最近的几十年获得了极大的发展。本课题进一步 对上述单体的乳液聚合方式进行了研究。用过硫酸按（A PS)为引发剂，十二烧基硫 酸纳（S DS)和 OP-IO 为复合乳化剂，合成了颗粒分布均勾的球形乳液颗粒。得到了 凝胶少、储存稳定性、耐冷性、电解质稳定性等良好的乳液。乳液涂膜耐热性、耐酸、 耐碱、耐盐性良好。最佳的反应配比是 TFEMA (质量分数）1 5%,桂综偶联剂和桂 油用量相等且都为 3%, SDS 和 OP-IO 质量相等且都为 1.4%, APS 为 0.6%。有机氨娃改性后的丙婦酸酷共聚树脂涂膜对水接触角都在 100。以上，具有良好的 自清洁性。同时，有机氣挂单
4、体的加入，涂膜耐热性也有明显提高。改性后的产物涂 膜比纯丙婦酸树脂涂膜硬度明显提高，X PS 电子能谱分析表明，产物成膜时氨元素优 先向产物表面迁移，可用较低用量的含氣单体合成性能优良的产物。本课题合成的有机氣娃改性丙餘酸树脂，综合性能良好，预期可作为性能优越的 涂料，具有广阔的应用前景。关键词：氨娃改性丙餘酸酷；溶液聚合；核壳结构；乳液聚合ABSTRACTIll 东大学硕士学位论文Acrylic paint has been widely applied in coatings industry due to its excellent property of film forming, m
5、echanical properties, chemical stability etc., make it as an rapid development high-grade paint over the past few decades. But it has some disadvantages such as poor water resistance, dirt resistance, solvent resistance. Fluorine and silicone modified resins have excellent low surface energy, excell
6、ent high and low temperature resistance, so it can make an high performance using fluoro-silicone modified acrylate.In this paper, using TFEMA, A-151, HydroxySilicon oil, MMA, BMA as polymerization monomers, using the orthogonal test, synthesized excellent performance fluoro-silicone modified acryla
7、te by solution polymerization and emulsion polymerization. The effects of different feeding methods, the amonunt of emulsifier, initiator, monomers on reaction conditions and film performance are discussed in detail.Using AIBN as initiator, Xylene as solvent. TFEMA, A-151, Hydroxy Silicon oil, MMA,
8、BMA as polymerization monomers, silicone modified acrylate macromolecules was synthesized. Using this macromolecules as core, with semi-continuous feeding method and additional AIBN and TFEMA, the core-shell structure product was synthesized.The product was characterized by TEM, IR, and its film was
9、 tested by TGA, DSC, contact angle etc., the results show that the target product was synthesized and has an excellent performance.Emulsion polymerization has an outstanding environmerital protection, which makes it had an rapid progress in recent decades. We make a further studied of the above-ment
10、ioned monomers in emulsion polymerization. Using APS as initiator, SDS and OP-IO as co-emulsifier, a particles uniformly distributed emulsion was synthesized.The emulsion and its film were tested by many methods, the results shows the product has an excellent storage stability, mechanical stability,
11、 heat resistance, cold resistance, electrolyte stability, centrifugal stability etc. The best formulation of the emulsion is TFEMA 15% (mass ratio),Organosilicone 6%, SDS 1.4%, OP-IO 1,4%, APS 0,6%.The contact angle of Fluoro-silicone modified acrylate are more than 100, shows it has an fine hydroph
12、obic. Furthermore, the heat resistance and the rigidity of the film is better. The XPS result shows fluorine transfer to surface when forming the film, so we can using lower fluorine content make high performance modified product.Key Words: Fluoro-silicone modified acrylate; Solution polymerization;
13、Emulsion polymerization; core-shell structuredl 东大硕士学位论文IRDSCTGAXPSTEMgmlhminSnmrkJmolARCPNTg.C符号说明红外光谱 差示扫描量热法 热失重分析 X 射线光电子能谱 透射电子显微镜 克毫升小时分钟秒纳米转千焦摩尔分析纯化学纯牛平方米度玻璃化转变温度 摄氏度原 创 性 声 明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 学 位 论 文 ， 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下 ， 独 立 进 行 研 究 所 取 得 的 成 果 。 除 文 中 己 经 注 明 引 用 的 内 容 外 ， 本 论 文 不 包
14、含 任 何 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 或 撰 写 过 的 科 研 成 果 。 对 本 文 的 研 究 作 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 声 明 的 法 律 责 任 由 本 人 承 担 。论 文 作 者 签 名 ： 时 柬 jg 日 期 ：关于学位论文使用授权的声明 本 人 完 全 了 解 山 东 大学 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 同 意 学 校 保 留 或 向 国 家 有 关 部 门 或机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 ,允 许 论 文 被 查 阅
15、和 借 阅 ； 本 人 授 权 山 东大 学 可 以 将 本 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 进 行 检 索 ， 可以 采 用 影 印 、 缩 印 或 其 他 复 制 手 段 保 存 论 文 和 汇 编 本 学 位 论 文 。(保 密 论 文 在 解 密 后 应 遵 守 此 规 定 ） 论 文 作 者 签 名 :导 师 签 名 得 日 期 ：第 一 章 前 言 1.0 丙炼酸醋系涂科现状我国目前正处于城市建设的高峰期，城镇化和住宅产业化的实施使得每年有大量 的新建建筑需要装饰，此外还有大量的旧城改造和外饰面翻新工程。險着高层建筑的 兴起，基于安全、环
16、保、资源、能源节约等因素考虑，轴面砖、马赛克、玻璃幕墙等 外墙装饰将会逐渐减少甚至禁止，越来越多的外墙将会来用涂料装饰。外墙涂料尤其 是环境友好型的水性涂料将具有广阔的发展空间，具有前所未有的发展机遇。Ill 东大学硕士学位论文丙炼酸醋系涂料是以丙婦酸或甲基丙炼酸酷为主要单体，配合加入乙炼基单体， 经链引发，产生游离基共聚反应得丙帰酸共聚树脂，再调入颜料、填料和适当的助剂， 制备得丙炼酸树脂涂料 【 。丙炼酸酷系涂料具有优良的耐候性、耐腐蚀性、附着力高 等优点，是近几十年迅速发展起来的高档涂料，广泛应用于建筑涂料、工业涂料和 汽车涂料等领域，在市场上有巨大的份额。但在实际应用中，由于自身多为直线型结 构，缺乏交联点，涂料性能仍存在不足之处，如低温易变脆、高温变黏失强、易回黏 等缺点，影响了装饰效果和使用价值。硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面也存在不足。 为了进一步提高其综合性能，近年来，人们对丙燥酸酷涂料的各种改性进行了较为深 入和全面的研究。其中研究较多并且比较有前途的主要有聚氨酷改性、环氧树脂改性、 有机氣改
