论文部分内容阅读
本文对丙烯酸乳液胶黏剂的制备工艺及改性研究的国内外现状进行了综述。首先,通过四种聚合工艺的比较,选择采用全部单体预乳化半连续工艺,并在优化实验条件的基础上,合成了丙烯酸乳液胶黏剂。讨论了功能单体、乳化剂、引发剂的用量和固含量对乳液性能的影响,确定了优化条件为:α-甲基丙烯酸用量为9%;SDBS与OP-10的复配比在1:2~3:2,乳化剂含量为3.5%;引发剂用量为体系总量的0.3%;理论固含量为40%。用红外光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电镜、粒径分析仪、热重分析仪和电化学工作站分别对产物的分子结构、粒径、热稳定性和耐腐蚀性进行表征,结果表明,优化后的丙烯酸乳液胶黏剂稳定性提高、耐腐蚀性增强。其次针对丙烯酸乳液胶黏剂的个别不足,采用三种硅单体为改性剂,对丙烯酸乳液胶黏剂进行改性,探讨了聚合温度、搅拌强度、pH值、硅单体加入方式和不同类型的硅单体对改性反应的影响,各自的最优条件是:聚合温度为80℃-85℃;搅拌速率为250-400rad/min;在反应前期加入1.5%-2.0%的NaHCO3调节pH;选择硅单体的加入方式为后期加入;单独改性时,八甲基环四硅氧烷(D4)的最佳用量为6%-10%;γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)的最佳用量为1%-2%;A-171的最佳用量为0.5%-2.0%。最后以D4和KH570复合的改性剂对丙烯酸进行双硅化学改性,设计正交实验确定了主要工艺参数,并研究了复合改性剂用量的影响,成功制备了双硅改性丙烯酸乳液胶黏剂。通过红外光谱中C=C键的消失,Si-O-Si、-Si(R)2O-键的出现,证明双硅改性剂接枝到共聚物大分子上,并且发挥了协同作用,X射线衍射及粒径分析辅助证明;SEM分析表明改性后的乳胶膜韧性比未改性要好;热重分析中,改性产物有42%的物质耐500℃高温,而未改性产物只有7%;EDS分析中,硅元素在胶膜表面的富集说明改性产物的耐水性提高了。将改性前后产物的宏观性能进行对比,结果表明,当D4:KH570=2:1,乳化剂用量为3.0%,KPS用量为0.4%,单体配比为1:1,双硅含量为3%时,低含量双硅改性丙烯酸乳液胶黏剂具有良好的稳定性,且其粘度、耐水性、耐热性和粘接性能得到很大改善。