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《有機硅改性丙烯酸乳液的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本論文采用種子乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液。丙烯酸酯乳液軟/硬單體配比為1;2;采用可聚合反應(yīng)型乳化劑V和非離子型乳化劑0P-10作為復(fù)合乳化體系,用量比為l:1時乳液綜合性能最好,單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上.討論了合成工藝對乳液性能的影響。引發(fā)劑為O.2%時單體轉(zhuǎn)化率高,反應(yīng)速度也較合理;聚合溫度為85℃對反應(yīng)最為有利。在合成純丙乳液的基礎(chǔ)上,用有機硅對丙烯酸酯乳液進行了改性。改性后的乳液呈藍(lán)光乳白色;硬度為擺桿硬度0.6;粒徑0.09llm;機械、凍溶穩(wěn)定性良好;耐水性明顯提
2、高,乳液穩(wěn)定性良好;在室內(nèi)裝修、工業(yè)防護和織物皮革表面處理等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用價值。同時,討論了乳液合成過程有機硅可能存在的反應(yīng)及控制反應(yīng)朝預(yù)期方向進行的有效手段;采用紅外表征了有機硅參與了聚合反應(yīng);采用DSC表征了改性乳液的Tg略微降低,在33.7℃左右;采用透射電鏡表征了乳液的顆粒形貌,結(jié)果表明乳液顆粒大小均勻,為球粒狀。對丙烯酸酯聚合反應(yīng)機理進行了量子化學(xué)研究。量子化學(xué)計算結(jié)果表明,MMA和BA生成二聚體的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓為.82.12580kJ/mol;標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能為-6.93987kJ/mol;墑增
3、為.42.621Cal/M01.K。由于體系的AH<0、AS<0、△G<0,因此,如果沒有外力的作用,MMA、BA不能自發(fā)的生成二聚體。在引發(fā)劑APS的引發(fā)下,丙烯酸酯分子c=C鍵上的碳原子由于受到引發(fā)劑的攻擊外層電子發(fā)生躍遷,分子軌道(M0)證實了其成鍵軌道轉(zhuǎn)變?yōu)榱烁吣芗壍姆存I軌道,形成活性單體從而引發(fā)反應(yīng)。通過內(nèi)稟坐標(biāo)法(瓜C)對丙烯酸酯聚合過程的計算表明,在鏈引發(fā)反應(yīng)和鏈增長反應(yīng)中,反應(yīng)物都需要先克服活化能到達(dá)能量較高的過渡態(tài),然后形成能量較低的產(chǎn)物。鏈引發(fā)反應(yīng)過程的活化能較低,從過渡態(tài)到產(chǎn)物的活化
4、能量為24.71kJ/mol,從過渡態(tài)到產(chǎn)物放熱約為36.96kJ/mol,反應(yīng)易于進行;鏈增長反應(yīng)過程從過渡態(tài)到反應(yīng)物活化能約為35.43kJ/mol,從過渡態(tài)到產(chǎn)物的放熱為47.35kJ/tool。鏈引發(fā)反應(yīng)和鏈增長反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。關(guān)鍵詞:丙烯酸乳液硅氧烷過渡態(tài)內(nèi)稟坐標(biāo)法武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAcrylatecopolymerlatexweresynthesizedbyseedingemulsionpolymerization.Theratioofsoftmonomers/hard
5、monomersofacrylatecopolymeris1:2.emulsifierVandOP··10asmulti··emulsifierandwhenthequalityratiois1:1thelatexhasbestintegratedperformance,conversionofacrylatemonomersreach90%.Discussedtheeffectofsynthesizedprocesstotheperformanceoflatex.Themonome硌havellighc
6、onversionwhenthecontentofinitiatoris0.2%andspeedofthereactioniswellsituated.Thebesttemperatureofthereactionis85℃.Onthebasisofsynthesizingacrylatecopolymerlatex,siloxanewasusedtosynthesizetheSiloxane-modifiedacrylatecopolymerlatex.ThemodifiedlatexWastransp
7、arentortranslucentandbrightbluish.Theparticlesizedistributionofthelatexwasrelativelynan'owandthediameterofmodifiedemulsionparticleswascontrolledatabout90nm.Withgoodmechanicalperformance,outstandingwithstandingtochemical,goodfreeze—thawstabilityandexcellen
8、twater-resistance,theSiloxane-modifiedacrylatecopolymerlatexhadabroadforegroundtoapplyinmanyfieldssuchasinnerdecoration,protectingcoatinginindustryandfinishingcoatingsofleatherandfabric.Inthemeanwhile,thepossiblerea