论文部分内容阅读
有机硅改性聚丙烯酸酯乳液以其优良的应用性能引起研究者的广泛关注，提高乳液固含量和减小粒径是研究的难点问题，高固含量的纳米乳液尚未见报道。本研究采用单因素实验与正交实验相结合的方法，对复合乳化剂体系、引发剂、有机硅单体与功能性单体、反应温度、聚合工艺等因素进行研究，制备出固含量大于40％、乳液平均粒径为58.5nm的有机硅改性聚丙烯酸酯纳米乳液，并实现了工业化生产。半连续种子滴加工艺的最佳工艺条件为：反应温度80℃，乳化剂5wt％，引发剂0.1wt％，有机硅6wt％，单体配比V（MMA）：V（BA）为28：22。对乳液胶膜进行了红外光谱分析、热重分析、孔径分析及各种应用性能测试。结果表明，有机硅与单体实现了共聚，胶膜的热稳定性明显高于纯丙烯酸酯聚合物，胶膜致密，具有良好的耐水性、钙离子稳定性、机械稳定性、耐热性、耐污性和稀释稳定性。乳液合成过程的表观动力学研究表明，半连续种子滴加聚合工艺易得到纳米乳液，其体系中各组分的含量与反应速率的关系为：Rp=KC<,E><0.2757>C<,I><0.1446>C<,A151><-0.3672>C<,H><0.0499>C<,M><0.0576>，说明聚合速率随着乳化剂、引发剂、HEMA、MAA含量的增大及反应温度的升高而增大，随有机硅浓度的增大而减小，表观活化能Ea=47.41kJ·mol<-1>；间歇预乳化聚合工艺制得的乳液稳定性较差，粒径较大，不易得到稳定的纳米乳液，其反应的表观活化能Ea=36.72kJ·mol<-1>。