聚丙烯酸酯乳液合成及室温固化涂层性能

　　摘要:通过苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)及双 丙烯酰胺(DAAM)的乳液共聚合,合成了含有活性酮基的聚丙烯酸酯乳液,通过乳液与交联剂己二酸二酰肼的室温固化反应,制备了系列涂层材料,研究了官能团配比对涂层的凝胶含量、力学性能及耐水性能的影响。

　　关键词:室温固化;聚丙烯酸酯乳液;官能团配比

　　0引言

　　涂料是一种以涂层形式应用于各种物体表面,并起到装饰、保护和其他改良作用的材料。目前,不同种类的涂层材料已广泛应用于生产与生活各个领域,在国民经济发展中扮演着越来越重要的角色[1]。自20世纪60年代中期,随着资源与能源危机的出现和人们环保意识与健康意识的不断增强,水性涂料、高固体分涂料和粉末涂料备受关注[2]。室温固化型乳液涂料具有安全、使用方便、污染少等优点,同时在施工过程中无须加热,从而最大限度地节约了能源和资源;通过室温下交联使涂料具有良好的耐水性、耐酸碱性、耐污性能及弹性和机械强度,从而确立了室温固化乳液涂料的市场竞争优势[3-5]。在国外室温固化乳液涂料的研究方兴未艾,其产品种类日益丰富,应用范围日益广泛,性能不断提高。室温固化乳液涂料的开发在我国尽管也逐步受到了人们的重视,但投放市场的合格产品却不多见。开发室温交联固化并适合一般用途的乳液品种非常有必要[6]。本文以双 丙烯酰胺(DAAM)为官能性单体,采用乳液共聚合技术将活性酮基引入共聚合物链中,利用酮基与酰肼基的反应,制备出可在室温下固化的涂层材料。

　　1实验部分

　　1.1原料

　　苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA):均为工业级,直接使用;双 丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼:金源东和化学试剂公司;其他 品:均为化学品,直接使用。

　　1.2合成

　　将装有搅拌器、回流冷凝装置的三口瓶中放入可控温水浴锅中,加入占单体质量2%的乳化剂十二烷基磺酸钠、占单体质量1%的OP-10及适量的水;然后向反应器中快速加入1/4的单体进行预乳化,同时升温,升温过程中加入大部分引发剂,当体系稳定于78～80℃时再开始缓慢滴加剩余单体。单体加完后保温1～1.5h,再补充部分引发剂,继续保温约1h,反应结束。待体系冷却后,加入氨水,调节pH值为8.0,乳液的固含量为40%。

　　1.3测试

　　按照一定的官能团比,将乳液与交联剂混合均匀,充分搅拌后涂于一定尺寸的玻璃板及白铁片上。在室温下放置3d后完成固化反应,采用国家标准GB/T6739