1．目的及意义

1．目的及意义

丙烯酸酯乳液是丙烯酸类单体在乳化剂的作用下，通过乳液聚合得到，主要采用的聚合工艺有常规乳液聚合和核壳乳液聚合。由于核壳乳液聚合可以得到非均匀结构的乳胶粒子，利用壳与核玻璃化温度的不同来改善和提高乳胶漆的性能。核壳结构的乳液也可以改善漆膜的力学性能，有的还可以用作热塑性弹性体和高抗冲塑性的添加剂等。丙烯酸酯乳液具有透明性好、优良的耐候性、耐老化性、耐腐蚀性和成膜性好等优点。但也存在一些缺点，如低温韧性较差、透水性较高、耐污性差等。为了改进这些使用上的缺陷，核壳型改性丙烯酸酯乳液成为近年来重要的研究课题。

核壳乳液聚合技术是在乳液聚合理论发展的基础上发展起来的。核壳结构是指以聚合物Ａ为核，外层包覆聚合物Ｂ的乳胶粒子的结构。常规聚丙烯酸酯乳液存在“热粘冷脆”、最低成膜温度高及耐水性差等不足，从而限制其进一步应用。因此，开发高性能、多用途的丙烯酸酯乳液已成为业内的热点。对粒子结构进行设计与改性是解决常规丙烯酸乳液问题的常用方法。

目前，国内外相关研究中只有少数报道对核壳结构中软硬单体的质量比进行研究。核壳型丙烯酸酯乳液常用丙烯酸丁酯（BA）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）分别作为核壳结构的软硬单体来进行粒子结构设计。本论文研究选丙烯酸正丁酯（BA）、苯乙烯（ST）为主要共聚单体，丙烯酸（AA）为功能性单体，进行核壳乳液聚合，然后通过交联与共混改性，拟通过上述方法获得性能优良的聚丙烯酸酯乳液。本论文的内容包括三个部分：一是核壳结构聚丙烯酸酯乳液的合成；二是核壳结构聚丙烯酸酯乳液的性能分析与表征；三是功能性单体对核壳结构聚丙烯酸酯乳液的影响研究。具体研究内容如下：

（１）核壳结构的聚丙烯酸酯乳液的制备：采用半连续预乳化种子乳液聚合法，以ST、BA、AA为单体，十二烷基硫酸钠（SDS）和辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）复合乳化剂、过硫酸铵（APS）为引发剂、碳酸氢钠为缓冲剂，最后用氨水调节pH，合成了核壳结构的聚丙烯酸酯乳液。

（２）通过测试乳液理化性质、乳液成膜性、胶膜吸水率等，研究核、壳中软硬单体比、核壳质量比对核壳结构聚丙烯酸酯乳液及其乳胶膜性能影响，然后在壳层中引入功能性单体丙烯酸，考察其涂膜性能。

（３）应用傅立叶红外光谱仪（FTIR）、马尔文粒度仪（DLS）、差示扫描量热法（DSC）等仪器测定合成聚合物乳液的结构与组成、粒径及其粒径分布及聚丙烯酸酯的玻璃化转化温度等，进一步探究乳胶粒结构与性能的关系，进而通过工艺和配方的调整来提高乳液的综合性能。
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2. 研究的基本内容与方案

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2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

基本内容：

通过设计核壳乳液聚合的不同成分与比例，即核、壳的不同组成、不同的用量比例，在不改变原料、不增加产品成本的条件下，利用高分子化学、分子设计及乳胶粒形态动力学等原理，通过精细地设计，制订合理的合成工艺，有目的地制备出具有某些特定结构形态的乳胶粒，来给予乳液聚合优异的性能。研究并制备相应的丙烯酸酯乳液的涂料应用。

对所合成的核壳丙烯酸酯乳液进行表征