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水性上光油无毒无污染,已经成为上光油的重要发展方向;苯丙乳液价格低廉,取材广泛,对环境友好,因此用苯丙乳液合成水性上光油是当今研究的一个重点。而苯丙乳液本身存在很多缺陷,可以通过改性研究来改善其性能。 本文首先整理了合成有机硅改性苯丙乳液的相关理论知识,分析总结有机硅改性苯丙乳液性能的影响因素;其次设计和搭建实验装置,采用单因素试验考察聚合工艺、单体配比、乳化剂用量、阴离子乳化剂与非离子乳化剂配比、引发剂用量、温度、缓冲剂用量、丙烯酸单体用量、有机硅用量等因素对乳液性能的影响,并通过正交试验考察乳化剂用量、阴离子乳化剂与非离子乳化剂配比、引发剂用量、有机硅用量四个主要影响因素对合成乳液的影响程度,并对正交试验结果进行综合分析,确定合成有机硅改性苯丙乳液的最优方案;最后,评价优方案下制得的乳液质量,并将其与未改性苯丙乳液及市售有机硅改性苯丙乳液进行对比分析。 实验结果表明:选取苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要单体,采用半连续乳液聚合工艺合成乳液,当乳化剂用量百分比为3%,阴离子乳化剂与非离子乳化剂配比为1∶1,引发剂用量百分比为0.4%,有机硅用量百分比为5%,聚合反应温度为80℃,缓冲剂用量百分比为0.3%,搅拌速度为250r/min,丙烯酸单体的用量百分比为1%时,乳液细腻,几乎无凝聚物,蓝光强。乳液的机械稳定性、钙离子稳定性、贮存稳定性、稀释稳定性相对较好。经过有机硅改性后的苯丙乳液,耐热稳定性和耐水性明显优于未改性苯丙乳液,且耐水性也优于市售有机硅改性苯丙乳液。