外墙涂料色彩丰富,饰面灵活多样,能表达丰富的设计风格;施工简便,维护更新容易;自重轻,安全可靠,正在成为我国建筑外墙饰面材料的主导。我国正处于城镇化建设高峰期,高品质外墙涂料有广阔的需求空间和发展潜力。水性乳胶涂料取代传统溶剂性涂料是建筑涂料的重要发展趋势,但抗污染能力不足大大制约了外墙乳胶涂料在我国的推广应用。乳胶涂料耐污染能力很大程度上取决于乳液的抗沾污能力。本课题基于“乳胶粒子设计”思想,在不改变乳液单体组成的前提下控制乳液粒子结构,使核层和壳层具有不同的玻璃化转变温度,软相能够使乳液具有较低的MFT,既使涂料室温成膜性能较好,硬相则赋予涂膜较高的硬度,从而改善丙烯酸系外墙乳胶涂料的抗沾污能力。论文主要研究丙烯酸酯核壳乳液的配方设计及合成工艺,利用TEM 对乳胶粒子形貌进行表征,采用马尔文激光粒度分布仪对乳液粒径及粒径分布进行测定;系统研究乳化剂类型、乳化剂复合、乳化剂掺量以及核壳两阶段乳化剂用量比对核壳乳液性能及涂料综合性能的影响;通过改变核壳单体比例,分别研究壳层厚度对内硬外软型乳液和内软外硬型乳液成膜性和胶膜硬度的影响;壳层聚合时,引入适量功能单体改变壳层极性,研究壳层极性对乳液性能的影响规律。在此基础上,采用自制乳液配制外墙乳胶涂料,重点研究各因素对外墙涂料耐沾污性的影响规律。通过试验,确定了核壳乳液合成配方和工艺路线,优化了工艺参数如加料方式、反应温度、控温制度、搅拌速率、pH 值调节等,合成出具有正常核壳结构的乳液。TEM 乳胶粒子形貌测试表明,乳胶粒子具有典型的核壳结构,马尔文激光粒度分析测试表明乳胶粒子粒径集中在100nm左右。研究表明,乳化剂对乳液及涂料综合性能影响显著。采用阴离子乳化剂SDS与非离子型乳化剂复合使用,乳液稳定性好;随着乳化剂用量的增加,乳胶粒子粒径减小,但乳胶膜的吸水率显著升高,乳化剂的适宜用量为单体总量的3%～4%。乳液聚合两阶段乳化剂用量比为2:1,乳液聚合稳定性及乳液综合性能较好。自制乳液所配制的外墙涂料的综合性能较好,耐沾污性优良。壳层厚度是影响乳液成膜性能与涂膜硬度的关键因素。对内硬外软型乳液而言,核壳单体比例为1:1时,相对于同样单体配比的常规乳液内硬外软型乳液成膜良好,所配制的外墙涂料耐沾污性有较大幅度的提高。而对于内软外硬型乳液而言,核壳单体比例为3:2时,乳液成膜性能与膜性能可以得到很好的平衡。在壳层引入适量丙烯酸和苯乙烯单体后,乳胶粒子表面极性显著改变,并最终影响涂膜的表面极性和耐沾污性。