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本文用部分皂化的十一烯酸(UNA)作反应性乳化剂,以三乙二醇二丙烯酸酯(TEGDA)自由基聚合的交联反应和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与UNA的环氧基开环酯化反应共同形成交联结构,采用乳液聚合方法制备了含羟基的反应性微凝胶。研究了UNA的皂化度及用量对稳定微凝胶的作用规律和机理,当UNA的皂化度为25.8%~50.8%、用量占单体总量的13.40~16.66%时,能得到稳定的含羟基的反应性微凝胶;确定了GMA对反应性微凝胶交联、微凝胶羟基含量的贡献。在本实验条件下,有44.0~45.8%的GMA发生环氧基开环酯化反应,生成含两个双键的羟基酯结构,有7%左右的GMA发生环氧基开环水解反应生成二羟基结构。用BP(Back-Propagation)神经网络对两种交联反应之间的相互作用规律进行了分析,并研究了加料方法对反应性微凝胶的稳定性、交联度、羟基分布的影响,梯度加料法比一次加料法和单体连续滴加法更有效。 分别用部分皂化的UNA和含氟阴离子型/非离子型表面活性剂制备了壳层含氟的核壳型反应性微凝胶。研究了不同表面活性剂对微凝胶的稳定性、分散性和乳胶粒形态的影响,确定了它用于水性自分层涂料的行为,优化了含氟微凝胶的制备条件。采用含氟乳化剂和饥饿加料法且只在种子聚合中加入油溶性引发剂,可制备出分散性良好的壳层含氟的核壳结构微凝胶,用于水性自分层涂料,达到了自分层效果(膜层正面氟含量7.02%,底面氟含量1.66%),涂膜表面具有较好的疏水性能(与水的动态接触角达到75.7°)。 将含羟基的反应性微凝胶进一步用于水性防腐涂料,作了初步探索。比较了两种水性交联剂在水性防腐蚀涂料中的应用,并研究了防锈颜料复合铁钛粉用于该涂料中的可能性。 本文的创新点有:(1)部分皂化的十一烯酸作乳化剂应用于乳液聚合法制备反应性微凝胶,并对乳化机理做了探讨;(2)由自由基聚合的交联反应和环氧基开环酯化的交联反应同时生成交联结构的方式制备反应性微凝胶,并用BP神经网络对两种交联反应间的相互作用规律进行了分析;(3)确定了上述反应中GMA发生环氧基开环酯化的反应量;(4)制备了含氟微凝胶并将其应用于水