水性核壳型含氟丙烯酸酯共聚物的合成及性能 毕业论文.doc
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水性核壳型含氟丙烯酸酯共聚物的合成及性能
摘 要:本文在十二烷基硫酸钠(SDS)/辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂的作用下,采用半连续种子乳液聚合的方式,主要以丙烯酸丁酯(BA)为核层,以丙烯酸丁酯(BA)、
甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(MDFA)、丙烯酸(AA)、N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为壳层,合成了具有核-壳结构的P(BA-MMA-DMFA-AA-MBA)含氟丙烯酸酯五元共聚物乳液。当AA用量为单体的1%,MBA用量为单体的2%时,便可获得聚合稳定、吸水率较低、拉伸强度增强30%以上的含氟丙烯酸酯树脂。
关键词:核-壳结构;含氟聚丙烯酸酯;种子乳液聚合;交联聚合物
Synthesis and properties of core-shell fluorine-containing polyacrylate latex
Abstract: The synthesis of a novel core-shell structure and water-borne fluorinated acrylic polymer was prepared in this paper by the semi-continuous seed emulsion polymerization, with methyl dodecafluorinacrylate(DMFA), butyl acrylate (BA), methyl methylacrylate(MMA), acrylic acid(AA) and N, N’-methylenebis(acrylamide)(MBA) as monomers, sodium dodocyl sulfonate (SDS) and octyl-phenyl poly-oxyethylene (OP-10) as emulsifier. The polymer emulsion in 1% AA content and 2% MBA content performs favorable stability and lower water-absorbing ratio. In this condition, tensile strength increases more than 30%.
Key Words: core-shell structure; fluorine-containing polyacrylate; seed emulsion
polymerization; interpenetrating polymer network
0 引言
水性丙烯酸酯系列涂料具有成膜性好、施工性好、涂膜的耐碱性及保色性好、无污染等优点,,,,,,,,,,,,,,,,,
1.所用方法简介
1.1氟改性法
氟化合物比一般的材料具有更优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐侯性和增水、耐粘、耐污染等性能,同时还具有高耐沾污性、高环保性和低毒性。含氟化丙烯酸酯既保留了丙烯酸酯良好的耐碱性、保色包光性、涂膜丰满等特点,有具有氟树脂的耐侯、耐腐蚀、耐沾污及自洁性能的优点,是一种综合性优良的材料。[9]
氟改性法的进展:
陈正霞[10]等将含氟聚合物分散在复合乳化剂水性分散体中,采用半连续聚合中的半饥饿滴加单体的聚合方式,得到环境友好型含氟丙烯酸酯乳液。
唐黎明,等[11]以偏氟乙烯和聚丙烯酸酯为原料通过乳液聚合方法合成性能优异的聚丙烯酸酯改性乳液。该乳液与基材的粘结性好,成膜后胶膜的表面性能好,可以在要求耐热、耐污染、耐药品、不粘性的领域用于基材的表面改性。
金东,等[12]针对普通丙烯酸外墙乳胶涂料耐粘污性不足的缺陷,采用种子乳液聚合技术合成了内软外硬型丙烯酸酯核壳复合乳液。并采用自制乳液配制了外墙乳胶涂料,研究了核壳乳液对外墙涂料耐粘污性的影响。结果表明,由于氟组分主要分布于壳层,含量很少就可获得显著改进效果。
1.2核-壳乳液制备法
根据制备方法的不同,水性含氟聚合物的制备方法可分为五种:乳液聚合法、后乳化法、剪切乳化法、原位乳液聚合法、悬浮聚合法。由于乳液聚合具有无污染、合成条件简单、操作容易控制,利用该法制备含氟聚合物已成为研究的热点。[13]
核壳乳液聚合是将氟和丙烯酸酯单体在一定条件下分阶段复合,先将部分单体聚合成均匀稳定的种子乳液,然后在种子乳液的基础上加入剩余的单体进行进一步聚合成壳层。根据种子乳液的成分不同,可分别确定谁为壳层,不同的核壳成分赋予乳液不同的性能。[14]
本文在十二烷基硫酸钠(SDS)/辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂的作用下,,(BA)为核层,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA
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