涂料文集
成膜温度对漆膜表面形态的影响
要:采用种子乳液法合成了核壳结构苯丙乳液,用原子力显微镜 (AFM) 对不同成膜温度漆膜表面形态,尤其是乳化剂在漆膜表面的分布进行了研究。发现控制乳液的成膜温度略高于 ,可以得到粒子排列整齐的均一膜,膜的耐水性等性能更好。
关键词:成膜温度;漆膜表面形态; AFM ;乳液合成;核壳乳液;苯丙乳液
0 引 言
涂料的成膜结构及形态对于涂料发挥保护、装饰等功能非常重要。人们大多从单体的配比、乳胶粒子自身结构 或是通过引入特殊单体 ( 如引入交联单体 ) 产生交联结构 来调整乳胶漆漆膜性能。
由于乳化剂在使用过程中难以去除,乳化剂在漆膜中的分布对漆膜的性能有很大影响。目前,乳化剂 对乳液以及漆膜性能影响的研究多集中在乳化剂的 种类和用量上,而几乎没有关于成膜条件对乳化剂在膜表面分布影响的研究。本文就成膜温度对漆膜表面形态,尤其是乳化剂在漆膜表面的分布情况进行了研究。
1 实验部分
1 . 1 原料
单体:苯乙烯 (St) 、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 、丙 烯酸丁酯 (BA) ,均为工业级,北京东方化工厂生产;乳化剂 A( 特制 ) :烷氧基二苯磺酸二钠;交联剂: 一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
1 . 2 苯丙微乳液的合成
采用种子乳液法 ( 设计壳层 为 10 ℃ ) :
①将核单体放在三口瓶中,高速搅拌下混合一段时间形成单体混合液;
②将 1 / 2 核单体混合液加入带搅拌、温度计、滴 液漏斗并已经加入乳化剂、 pH 调节剂水溶液的四口 烧瓶中,通 N 保护,搅拌 30 min ,同时加热升温至反 应温度;
③加入 1 / 2 引发剂,待乳液变蓝后滴加剩余单体混合液和引发剂,约需 40 min ,滴完后保温反应 1 h 左右;
④将壳单体放在三口瓶中,高速搅拌下混合一段时间形成单体混合液。在核单体保温反应 1 h 后,向反应体系中滴加壳单体混合液、引发剂、乳化剂,约需 40 min 。滴完后保温反应 2 . 5 h 左右;
⑤加入交联剂,升温到 72 ℃ ,加入后消除引发剂,继续保温反应 1 h ;
⑥降温到 35 ℃ 以下,调节 pH 值为 7 ~ 8 ,用 100 目的钢网过滤,出料。
1 . 3 AFM 测试
将 1 ~ 2 滴试样 ( 乳液 ) 滴到 2 cm × 2 cm 的硅片 上 ( 该硅片置于匀胶机上 ) ,在一定温度下干燥 7 d 后,用 Nanoscope 3a 原子力显微镜 (AFM) 的 tapping 模式测定。
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