【摘 要】
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首先,本论文合成具有高硅含量的有机硅单体γ—甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS),解决了大多数有机硅单体在聚合过程中的水解问题。为了避免乳化剂带来的负面效应,以1—
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首先,本论文合成具有高硅含量的有机硅单体γ—甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS),解决了大多数有机硅单体在聚合过程中的水解问题。为了避免乳化剂带来的负面效应,以1—丙烯基—2—羟基烷基磺酸钠(COPS-1)为反应性乳化剂,运用半连续无皂乳液法,制备出稳定的γ—甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷均聚乳液。有机硅单体均聚物的Tg为-10℃。
对有机硅/丙烯酸酯共聚物乳液的合成进行了系统的研究。结果表明在预乳化超声20min,反应性乳化剂含量达到6wt%,KPS含量1.0wt%,反应时间3小时条件下,制备出性能优异的γ—甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷—甲基丙烯酸甲酯共聚乳液。运用红外光谱法、差示扫描量热法、透射电镜分析、表面自由能分析等表征手段分析了共聚物结构与性质。结果显示,所合成的聚(TRIS/甲基丙烯酸甲酯)乳胶粒子是规则的球形。制备出有机硅/丙烯酸酯含量比为6/4时,共聚物Tg为20℃。随有机硅单体含量增加,所得聚合物膜的水接触角上升,表面能下降。
以无皂聚(γ—甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷—甲基丙烯酸甲酯)共聚乳液与无皂丙烯酸酯共聚物乳液共混,制备共混乳胶膜,并通过表面能分析、红外光谱法、扫描电子显微镜分析和原子力显微镜分析等测试,详细探讨了成膜温度、热处理条件、两共混组分的Tg差异等因素对共混乳液自组织形成梯度结构的影响。测试结果表明,对于P(TRIS/MMA)/P(MMA—BA)无皂共混乳液,当成膜温度高于两组分的最低成膜温度,提高成膜温度,共混乳胶膜与空气表面和膜与玻璃表面的表面能差异增大,有利于共混乳胶膜中两组分的自组织迁移,在膜的断面沿厚度方向形成梯度膜。经过退火处理后,共混乳胶膜与空气表面和膜与玻璃表面的表面能差异增大十分明显,含硅链段在膜与空气表面相对强度明显增大,共混膜表面粗糙度明显改善,有利于在膜的断面沿厚度方向形成梯度膜。两组分Tg差异有利于共混两组分的自组织迁移形成梯度膜。当成膜温度大于两组分中最低成膜温度较高组分的最低成膜温度20℃左右时,膜断面沿厚度方向梯度分布最佳。
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