可再分散乳胶粉的制备与性能研究

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可再分散乳胶粉是可以在水中重新分散成稳定的分散液、并保持原来聚合物乳液性能的聚合物粉末。一般是由乳液聚合法获得聚合物乳液,配合一定助剂后通过喷雾干燥工艺脱水粉化制备而成。可再分散乳胶粉主要是作为建筑材料添加剂,可与水泥等无机粘结料一起使用对混凝土、水泥砂浆等进行增韧性改性,还可作为粉末涂料和粉末粘结剂等使用。本论文选择了醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯(VAc/BA)、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯(BA/MMA)两种共聚体系进行乳液合成和制备可再分散乳胶粉。实验中采用了傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析(DSC)、纳米激光粒度仪、粘度计、高速离心机、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等测试方法来表征相关性能。针对VAc/BA体系,主要研究了功能单体AA、乳化剂DSB、保护胶体PVA、稳定剂NaHCO3的用量对乳液性能的影响,获得了最佳用量分别为DSB为2.5%(占单体总量的质量分数,下同)PVA为2%左右,AA为4-6%,NaHCO3为0.3%左右,这时乳液体系具有较好的聚合稳定性和涂膜再分散性。由于P(VAc/BA)体系乳液成膜容易,给喷雾干燥带来不便,较难收集到大量的可再分散胶粉。经过增加抗粘剂用量、提高预喷干液中外加保护胶体含量、调节单体配比等方法而获得改善。针对BA/MMA体系,主要研究了乳化剂(DSB)用量、壳单体含量、壳单体中MAA含量对乳液性能的影响,结果表明当DSB用量0.5%以上可以得到较稳定的乳液体系。通过调节核壳单体配比,制备了软核硬壳的核壳型乳胶粒子的乳液:当壳单体含量为30%以下,壳单体中BA、MAA、MAA三者的质量比为2∶7∶1时,成膜温度低于30℃。并且用上述具有核壳结构的P(BA/MMA)体系制备出了粒径分布在1-40μm之间,再分散性良好的乳胶粉。随着壳单体含量的增加,胶粉的成膜性能下降,壳单体含量为低于30%为优。随着MAA含量的增加,胶粉的再分散性提高。
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