自交联水乳性丙烯酸酯聚合物合成制备、工艺及应用开题报告
2020-10-12 20:53:01
1. 研究目的与意义(文献综述)
丙烯酸酯系聚合物乳液以其较低成本、综合性能优良在工业和民用方面得到广泛地应用。作为涂料而言,丙烯酸酯乳液与溶剂型的产品相比较,在漆膜硬度、物理机械性能、耐溶剂性、耐水性、抗污染性等方面存在较大差距【1】。因此提高和改善丙烯酸酯乳液涂料的物理力学和化学性能具有十分重要意义。本课题从聚合物微观分子结构与涂膜宏观性能之间的关系研究入手,在半连续乳液聚合的过程中通过引入不同交联结构、功能基以合成具有自交联功能的水乳型丙烯酸酯;表征聚合物微观结构和涂膜亚微观结构,构建结构与性能之间的联系,获得一种具有较好综合性能的水乳性聚合物。
水性涂料发展到20世纪70年代,人们把它分为水溶性、水乳化和水分散三类,其中粒子尺寸在0.1微米以上者称为水乳胶涂料【2】。丙烯酸酯乳液具有优异的光稳定性和耐候性 ,良好的耐水、耐碱、耐化学品性能和粘接性能 ,可用来制备性能优异的水性涂料【3】。但是因乳胶粒相互交联存在间隙,因此造成硬度较低、成膜性差、干燥速度慢等缺点 ,限制了其在水性木器涂料中的使用【4】-【5】。
jana machotova【6】等以甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸为主要单体通过半连续乳液聚合方法合成新型阻燃剂,在不影响涂料透明度,灵活性,韧性和胶黏剂性质的前提下,降低阻燃水敏感性,增加涂层的火焰稳定性,减少烟释放量和最大平均放热率。do hyung kim【7】等基于核壳丙烯酸共聚物乳液与氟通过种子乳液聚合,研究含氟丙烯酸共聚物的表面和机械性能,研究结果表明:含氟聚丙烯酸酯不仅保留了聚丙烯酸酯附着力好的性质,而且有更好的耐候性和良好的防污性能,广泛应用于涂料,纺织品/地毯,皮革。serkan bas【8】等通过两种方法合成丙烯酸乳液,第一种方法是偶联剂3-甲基丙烯酸丙酯与环硅氧烷单体聚合反应,第二种是聚硅氧烷与乙二醇利用丙烯酸进行反应,然后与丙烯酸乙酯共聚合。研究结果表明:存储模量和接枝聚硅氧烷后乳胶膜表面能下降。邵菊美【9】等采用共混方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液,并对共混膜的结构和性能进行了研究,研究结果表明:共混改性涂膜的热稳定性比单独使用水性聚氨酯涂膜有了明显的提高。陈丽琼【10】等通过含乙烯基官能团的有机硅单体与丙烯酸酯单体进行乳液聚合制得粒径小且分布均匀的硅丙乳液,并对产物的粒径大小及分布情况、耐水性、耐老化性能进行了测试,研究结果表明:在丙烯酸树脂链上引入有机硅单体制得的硅丙乳液可明显提高涂膜的耐水性,耐老化性能,是一种具有优异性能的外墙涂料。孙培勤【11】等采用丙烯酸接枝改性环氧树脂的方法制得了自乳化自交联型的乳液,在研究聚合反应规律,获得优化工艺配方的基础上,考察环氧-丙烯酸树脂乳液的性能和涂膜的固化规律,研究结果表明:丙烯酸接枝改性环氧树脂所得涂膜耐水性、附着力、柔韧性和防腐蚀等性能优异。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
本课题研究聚合物微观分子结构与涂膜宏观性能之间的关系,通过引入不同交联结构、功能基,合成具有自交联功能的水乳型丙烯酸酯;通过表征聚合物微观结构和涂膜亚微观结构,构建结构与性能之间的联系,以获得一种具有较好综合性能的水乳性聚合物。
2.2技术方案
3. 研究计划与安排
1)第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需条件。确定方案,完成开题报告。
2)第3-14周:按研究方案开展实验,并结合实际情况进行优化和改进。
3)第15周:整理实验数据,完成并修改毕业论文。
4. 参考文献(12篇以上)
【1】陈立军,张心亚,黄洪,等.纯丙乳液研究进展[j].中国胶粘剂,2005,14(9):34-38.
【2】化工部涂料工业研究所主编.丙烯酸涂料论文集.1984.192
【3】叶莹. 室温自交联丙烯酸酯乳液的制备及性能研究[d].湖北工业大学,2014.