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复合材料一直是研究的热点,环氧丙烯酸酯因其优良的粘接性能、耐热性、柔韧性及耐化学品性等优点,引起了人们的广泛重视。为了得到综合性能更好的产品以适应生产需要,很有必要对其进行改性研究。本论文采用一种易行的乳液聚合法,以过硫酸铵(APS)为引发剂,丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主单体,十二烷基硫酸钠(SDS)与壬基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)为复合乳化剂,环氧树脂E-51溶解于丙烯酸酯单体中进行预乳化后加入反应体系中,制备了稳定的性能较优的环氧丙烯酸酯乳液。分别探讨了反应条件和反应机理,以及E-51用量、功能单体甲基丙烯酸(MAA)与甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)和硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的改性对环氧丙烯酸酯乳液及乳胶膜性能的影响。论文工作主要从四个部分展开。第一部分,探索了聚合反应条件和反应机理。确定反应温度为82±2℃,对比工艺发现改进后的乳液聚合法能显著提高乳液的稳定性,进而探讨出种子单体与预乳化液中单体比例为3:7时乳液的综合性能较好。反应机理的探讨结果显示,该聚合反应中发生的反应是不饱和单体与环氧树脂脂肪碳链的接枝聚合反应。第二部分,探索E-51用量对环氧丙烯酸酯乳液性能的影响。通过研究不同E-51用量对乳液及乳胶膜性能的影响发现:加入E-51后,乳液的固含量和转化率呈现出先增大后减小的变化规律,乳液的稳定性较好,乳胶粒粒径随E-51用量的增大而增大,乳液的粘度和表面张力相比未加E-51时有所降低。随E-51加入量的增加,乳胶膜的韧性增强,耐水性、耐乙醇性、耐酸碱性及耐热性均变好,附着力也得到了提高,但是膜的拉伸强度有所降低。综合比较可知,选用20%的E-51用量为较优用量。第三部分,研究功能单体对环氧丙烯酸酯乳液性能的影响。分别采用MAA和EHMA为功能单体,通过测试乳液和乳胶膜的性能发现,MAA或EHMA的引入可使乳液的转化率提高,光泽度增加。乳胶粒粒径大小随MAA或EHMA用量的增大先减小后增大。MAA能在一定程度上促进聚合反应速率,提高拉伸强度及附着力,使用功能单体MAA的耐热性明显好于EHMA。综合比较可知,选择2%用量的MAA制得的乳液性能较优。第四部分,探讨硅烷偶联剂KH-570对环氧丙烯酸酯乳液性能的影响。测试结果表明,当KH-570用量为0.6%时,乳液的综合性能较好;加入KH-570后,乳液的固含量和转化率有较小程度的降低,乳液具有良好的稳定性。加入KH-570后,膜的断裂方式仍为韧性断裂,耐酸碱性和耐乙醇性得到了提高;乳胶膜仍保持很好的附着力、柔韧性及冲击强度,光泽度在KH-570用量较小时有所提高;乳胶膜的拉伸强度和热稳定性均有所提高,且膜的拉伸强度随KH-570加入量增加而增大。