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本课题针对玻璃纤维不耐碱的特点,采用涂层包覆的方式使其耐碱,要求涂层与玻璃纤维之间有很好的粘结效果,涂层本身耐碱,提高涂层的致密性,使外界碱液和水分子等一些小分子不直接和玻璃纤维接触,通过此种方式达到耐碱的目的。同时,要求涂层后的玻璃纤维布,不粘连,手感较好,从而进一步提高玻璃纤维布的使用性能。本文从环境友好型的工艺角度出发,玻璃纤维布用涂层乳液是通过种子乳液聚合的方法,合成出水乳型核壳结构丙烯酸酯乳液,并将其涂覆在玻璃纤维布上,使其达到耐碱的目的。
论文首先就乳液组分:单体,乳化剂,引发剂,分散介质等一些成分的类型和用量进行合理选择,优化合成工艺,探讨了核壳比、水/单体的质量比对乳液性能和涂层玻璃纤维布耐碱性能的影响,在自制乳液的基础上,用纳米级粉体(海泡石,碳酸钙,高岭土)对乳液进行改性,主要分析了粉体用最对涂层玻璃纤维布耐碱性能的影响。
研究结果表明:
①最佳合成工艺:反应温度为78℃,引发剂用量为0.85%,核壳质量比为7/10,水/单体质量比为1.2/1,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为0.4%,所合成的乳液稳定性好,涂覆在玻璃纤维布上后,耐碱强度保留率高。
②用透射电镜观察粒子结构,当核壳比为7/10时,乳胶粒子较均匀,没有黏连现象;涂层玻璃纤维布经泡碱后,经扫描电镜观察,核壳比为7/10时,其涂层玻璃纤维布耐碱腐蚀较好。
③粉体对乳液改性时,分散是一个关键的问题,粒径分析表明粉体和乳液共混,都存在团聚现象,文中所选用的纳米高岭土对乳液改性的性能最好。