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反应性聚合物微凝胶是指表面具有不同反应基团的微凝胶,通过采用多官能团的单体进行聚合反应,可在微凝胶中引入羧基、羟基、磺酸基和氨基等反应性基团。这些反应基团在适当的条件下可以进一步和其它单体或聚合物进行交联反应,从而形成具有非均相结构的网状聚合物。由于微凝胶具有切力变稀的流变特性及优异的成膜性能,可以明显改善相应涂料的施工性能以及涂膜性能及耐久性能,主要用于涂料或对涂料进行改性。微凝胶的制备方法有乳液聚合(常规乳液聚合)、溶液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、分散聚合和沉淀聚合等。由于乳液聚合方法简单,得到的微凝胶性能稳定,因此应用最广泛。乳液聚合方法制备微凝胶的关键是选择合适的乳化剂。
本文作者首先制备了的α-磺基琥珀酸酯两性表面活性剂,然后将自制两性表面活性剂与阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配乳化剂体系作为微凝胶乳液聚合的乳化剂,发现三种表面活性剂之间存在明显的协同效应,与常规的表面活性剂作比较,能够制备更高交联度和更高反应基团含量的微凝胶。作者以此复配乳化体系通过乳液聚合法制备了系列反应性丙烯酸酯微凝胶乳液,并讨论了乳化剂、交联剂和单体种类与用量对微凝胶体系稳定性和涂膜性能的影响。
同时作者以所制得的反应性丙烯酸酯微凝胶与水性甲醚化三聚氰胺甲醛树脂(Resimene 717)复配成水性烘漆,并且与铝粉复配得到金属光泽的涂膜,讨论了不同单体配比对涂膜性能的影响,并与市场上广泛应用的溶剂型丙烯酸树脂烘漆比较,发现自制水性烘漆综合性能优异,完全可在工业涂料方面取代溶剂型相关产品,具有广阔的应用前景。
本实验的创新点有两点:一是α-磺基琥珀酸酯两性表面活性剂的合成及其在乳液聚合法制备丙烯酸酯微凝胶中的应用,在相关文献中未见报道。二是自制反应性丙烯酸酯微凝胶与水性甲醚化三聚氰胺甲醛树脂复配成新型水性烘漆,综合性能优于市场上溶剂型丙烯酸树脂烘漆,具有取代溶剂型相关产品的市场前景。