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摘　要 : 合成了以聚苯乙烯为核、聚丙烯酸丁酯为壳的核壳乳液 , 并采用了丙烯酸作为功能性单体 , 使乳液在成膜时乳胶粒表面的羧基赋予涂膜亲水的性能。水性涂料的亲水和耐水性能很难并存 , 研究了该乳液用于亲水性涂料时 , 如何提高涂膜的耐水性和硬度。并分别从以下三个方面入手 , 首先 , 通过回归动力学方程和保证较少的聚合凝胶量 , 确定了乳化剂的用量 ; 其次 , 调节了核壳所用的交联剂二乙烯基苯的用量 ; 最后 , 采用 1,6 - 己二胺与乳胶粒表面羧基反应 , 使乳液在成膜时进一步交联。综合以上工作使得涂膜的铅笔硬度达到 2H, 在水中浸泡 48 h 不水白、脱落。     关键词 : 核壳乳液 ; 乳化剂 ; 二乙烯基苯 ;1,6 - 己二胺 ; 耐水性     0 引 言     亲水性涂料因其在防雾、防污方面的应用而得到人们的 重视。首先在防雾方面亲水性涂料可以有效避免在高湿环境中的镜面、灯具等因为“起雾”而使透光度和透明度严重下降，造成作业无法继续、车辆船只无法正常行驶等问题 。其次在防污方面，亲水性涂料的应用可以使污染物在亲水性的表面受雨水冲刷后很容易被除去 。     因为亲水性涂料的独特作用，各国科技工作者在这方面 进行了大量研究，其中丙烯酸树脂因具有优异的耐光性和耐户外老化性而得到更多的关注。如：德国 BASF 公司的研究人 员运用两步法合成了以丙烯酸丁酯 (BA) 、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 的共聚物为核，以聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 为壳的乳胶粒子并且研究了核与壳的比例、核壳两相之间的相容性及粒子的形态。清华大学的唐黎明等 合成了以聚苯乙烯 (PSt) 为核，以 BA 、丙烯酸 (AA) 共聚物为壳的乳胶型互穿网络 (LIPN) 聚合物涂料，并在体系中引入离子键交联结构，得到的涂膜具有较好的防雾性能。     亲水性丙烯酸型乳液涂料作为一种水性涂料在拥有众多优点的同时也存在着很多缺点，如：涂膜硬度低、耐水耐碱性能差、涂膜易水白等。另外，目前国内研究的很多亲水性乳液 涂料的时效都比较短，这也是因为亲水性涂料的耐水性和亲 水性很难同时具备，涂膜的耐水性较差引起的。如果涂膜的这些性能不能得以提高，亲水性丙烯酸涂料的应用将具有很的局限性。本文仍以 AA 作为亲水的功能性单体，针对亲水型丙烯酸涂料某些性能较差的问题，进行了以下几个方面的探索以提高涂膜性能。     1 实验部分 1 ． 1 原料     MMA ：分析纯，北京益利精细化学品有限公司； BA ：工业品，北京东方化工厂； St ：分析纯，天津市化学试剂六厂分厂；：二乙烯基苯 (DVB) ：工业品，上海忠诚精细化工有限公司； AA ：分析纯，北京益利精细化学品有限公司；十二烷基磺酸钠 (SDS) ：化学纯，上海五联化工厂； OP - 10 ：工业品，天津韦斯实验用品有限公司；过硫酸钾 (KPS) ：分析纯，天津市化学试剂三厂；对苯二酚：分析纯，天津基准化学试剂有限公司；氯化锌：分析纯，北京化工厂； 1 ， 6-己二胺：化学纯，上海化学试剂采购供应五联化工厂；问苯二胺，分析纯，天津市光复精细化工 研究所。     1 ． 2 核壳乳液的合成     第一步核聚合反应，将 30 ％ ～ 35 ％ 的 st 、乳化剂、 0 ． 5 ％ 的 引发剂、 DVB 和水混合。在装有搅拌装置、回流冷却器和滴液 漏斗的 250 mL 四口瓶中开动搅拌乳化 0 ． 5 h 后升温至 70℃ ，反应一定的时间后结束聚合反应，冷却至室温得到苯乙烯核乳液。     随后，取约 40 ％ 的核乳液和 60 ％ 的壳单体 (BA 、 MMA 、 AA 及适量 DVB) ，将制得的核乳液和补加的乳化剂、水及占壳单体 0 ． 5 ％ 的引发剂在开动搅拌下混合均匀，乳化 20 min 后，温 度升至 50 ℃时开始滴加混合均匀的壳单体， 1 h 滴完，将温度 升至 70 ℃ ，继续保温 6 h ，第二步壳聚合反应结束，得到所需的核壳乳液。     l．3 乳液的成膜     在核壳乳液中加入一定量的外交联剂，外交联剂是其双端基有与羧基在室温下发生反应的一类物质，起到室温交联的作用，从而得到亲水的丙烯酸型涂料，采用刷涂方式涂布在 镜子和玻璃基材表面成膜。     1 ． 4 乳液和涂膜主要性能的表征     乳胶粒核壳结构的表征采用日本日立公司产的 HITACHIH - 8100 型透射电镜 (TEM) 。涂膜硬度根据 GB ／ T6739 —— 1996( 涂膜硬度铅笔测定法》进行测定。     涂膜耐水性的测定方法白拟，将乳液涂在玻璃或镜子上，干燥成膜后，把样品的 2 ／ 3 浸在去离子水中， 1 h 时观察一次实验现象，看涂膜是否发白、起泡或脱落，把涂膜不发白、不起泡和不脱落的最长时间，作为涂膜耐水性的数据。 2 结果与讨论     2 ． 1 乳化剂用量的选择     在乳液聚合中，乳化剂起着非常重要的作用。不同类型的乳化剂与其用量的大小直接影响着聚合反应速率、聚合物相对分子质量及其分布、聚合物乳液的稳定性等。若采用较 多的乳化剂可以明显提高乳液聚合恒速期的聚合速率，且使 乳液具有很好的稳定性，但是乳化剂的加入严重影响了涂膜的耐水性和水白性。因此，为了兼顾聚合速率、乳液稳定性和涂膜耐水性和水白性，核聚合和壳聚合时分别加入的乳化剂的用量是值得讨论和研究的。  第 1/4 页　首页　下页　尾页 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”