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本文利用纳米SiO2分别对水分散型丙烯酸树脂和有机硅聚合物进行了改性,以期能够改善水分散型丙烯酸树脂涂层的性能及得到稳定的有机硅聚合物水性乳液。
以无水乙醇为溶剂,NH4OH为催化剂,采用醇盐水解法制得了不同粒径的纳米SiO2溶胶,并采用硅烷偶联剂KH-570改性纳米SiO2溶胶;采用傅立叶红外光谱(FT-IR)表征其结构,激光粒度分布仪测定其粒径及粒径分布,透射电子显微镜(TEM)表征其形态;以MMA、BA和AA为单体、AIBN为引发剂、乙酸丁酯为溶剂、三乙胺为中和剂合成了水分散型丙烯酸树脂。研究了树脂固含量、AA用量及中和剂用量对树脂水分散性的影响。当树脂固含量为65wt%,AA用量为8wt%,中和度为90%时可得到微蓝色、透明的水分散型丙烯酸树脂。
采用原位聚合法和共混两种方法合成了不同粒径、不同含量SiO2/水分散型丙烯酸树脂复合物。采用FT-IR表征其结构,激光粒度分布仪测定其粒径及粒径分布,TEM表征其形态,原子力显微镜(AFM)测定表面粗糙度,采用热失重分析仪(TGA)、动态力学—热学分析仪(DMTA)、R/S-CPS旋转流变仪、紫外可见光谱(UV-Vis)分别测定其热学性能、力学性能、流变性及光学性能。
采用在后乳化有机硅聚合物的过程中加入纳米SiO2粒子,得到了稳定的12VDM/纳米SiO2和60VDM/纳米SiO2复合水乳液。采用FT-IR表征了复合物的结构,激光粒度分布仪测定了复合水乳液的粒径,R/S-CPS旋转流变仪测定了复合水乳液的流变性。研究发现采用阴离子型/非离子型混合乳化剂较好,引入纳米二氧化硅可大大降低乳化剂用量,且纳米SiO2溶胶的效果比纳米SiO2粉术的效果好,复合水乳液均为假塑性流体。