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有机硅改性的丙烯酸酯乳液,兼具丙烯酸酯与有机硅的性能优点,与纯丙烯酸酯乳液相比具有更好的耐水性、耐沾污性、耐热性以及更高的机械强度,因此有着广阔的应用前景。在合成有机硅改性丙烯酸酯乳液的过程中,由于有机硅组分如聚硅氧烷(PDMS)和聚丙烯酸酯之间相容性较差,在合成及成膜中极易发生相分离,尤其是在高有机硅含量的条件下,体系往往会发生漂油或凝聚,聚合物中有机硅氧烷的含量较低,同时大尺度的相分离导致涂膜透光率低。本论文以提高硅-丙乳液中有机硅含量为目的,设计一釜-两步乳液聚合的方法,即使环有机硅氧烷单体与含可聚合双键的有机硅氧烷偶联单体先进行开环缩合聚合,再在引发剂的作用下与丙烯酸酯单体进行自由基共聚反应,结合对反应工艺条件的优化和对偶联体系的选择,合成了有机硅含量高达40%的硅-丙乳液,并对其作为水性涂料的应用性能进行了初步研究。本论文主要研究内容如下：1.本论文首先以A为有机硅单体,系统研究了乳化剂种类及用量、引发剂用量及水溶液的滴加时间、亲水性单体的用量、聚合工艺及有机硅单体A开环聚合反应时间对聚合稳定性、乳液及涂膜性能的影响。在上述研究的基础上,本论文进一步对含可聚合双键的有机硅偶联单体的结构及用量对一釜-两步乳液聚合稳定性的影响进行了研究,最终选择了聚合稳定性好,改性后有机硅单体转化率高、乳液无漂油及相分离的ALKYLSILANE-B作为有机硅偶联单体。2.应用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)、动态光散射仪(DLS)等对上述合成的硅丙复合乳液的聚合物结构、乳胶粒子形貌及粒径分布进行表征,研究了ALKYLSILANE-B的含量对乳液和涂膜性能的影响。结果表明：当ALKYLSILANE-B用量为4wt%时,制备的有机硅单体A含量为40%的乳液,在400nm-800nm的波长范围下,乳液涂膜的透光率可达91%,有效改善硅-丙乳液成膜过程中的相分离现象的发生；乳液储存稳定性在6个月以上；在常温下即可成膜；并且随着乳液中有机硅单体A含量的提高,涂膜的接触角提高。3.以制备的乳液分别制备了水性外墙和水性玻璃涂料,对漆膜性能进行了研究,发现均具有良好的耐水性。其中加入水性胶粘固化剂配制的水性玻璃涂料,漆膜在玻璃上的附着力达1级,而且不挂水,不留水痕,具有较好的应用前景。