论文部分内容阅读
聚丙烯酸酯因具有一系列优异的性能特点,其用量占到了皮革涂饰剂的70%左右,但由于聚丙烯酸酯涂膜的致密性,严重阻碍了革制品的卫生性能,而且涂膜中含有较多的极性基团,降低了涂膜的耐水性。ZnO纳米材料,尤其是一维纳米ZnO,由于具有优异的力学性能、卫生性能、抗菌性能等,对于克服聚丙烯酸酯涂膜的上述缺陷,提升其性能具有潜在价值。基于上述背景,本研究以提高聚丙烯酸酯涂膜的性能为指标,分别采用物理共混法和原位聚合法将ZnO纳米棒引入聚丙烯酸酯乳液中,系统地研究了乳液制备过程中和成膜过程中ZnO纳米棒的形貌变化及复合乳胶粒的结构变化,建立ZnO纳米棒分布状态与薄膜各项性能间的相互影响规律。采用一步煅烧法成功制备了ZnO纳米棒,其长度在3~5μm,直径约30~50 nm。采用物理共混法制备聚丙烯酸酯/ZnO纳米棒复合乳液,结果表明,物理共混法制备的复合乳液整体微观形貌为ZnO纳米棒包覆在乳胶粒表面,反应条件对复合乳胶粒结构和ZnO纳米棒分布状态的影响顺序为:乳液固含量>搅拌速率>反应时间>反应温度>反应pH。成膜过程对Zn O纳米棒的形貌无影响,当ZnO纳米棒在薄膜中聚集行为严重时,复合薄膜的透水汽性能明显提高,耐水性能和力学性能则不佳;当ZnO纳米棒在薄膜中的分散性良好时,复合薄膜的耐水性能和力学性能明显提高,透水汽性能则不佳。采用原位聚合法制备聚丙烯酸酯/ZnO纳米棒复合乳液,发现在种子阶段引入ZnO纳米棒,减少SDS与Span80的复配比例,或者使用DNS-86反应型乳化剂,可成功制备出以ZnO为核、聚丙烯酸酯为壳的复合乳液。当ZnO纳米棒位于乳胶粒外部时,复合薄膜的抗张强度和透水汽性能优异,断裂伸长率则不佳;当ZnO纳米棒位于乳胶粒内部时,复合薄膜的断裂伸长率和耐水性能明显提升,抗张强度则不佳。