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《Pickering乳液聚合法制備聚丙燦酸酯_納米二氧化硅復(fù)合乳液及其涂料應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學位論文Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液及其涂料應(yīng)用作者姓名肖艷紅學科專業(yè)材料學指導(dǎo)教師陳中華教授所在學院材料科學與工程學院論文提交日期2018年4月PreparationofPolyacrylate/NanoSilicaCompositeEmulsionbyPickeringEmulsionPolymerizationandItsApplicationinCoatingsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Xiao
2、YanhongSupervisor：Prof.ChenZhonghuaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要本論文通過對納米二氧化硅（SiO2）進行表面疏水改性，并以改性后的顆粒為穩(wěn)定劑制備了穩(wěn)定的Pickering乳液，再通過Pickering乳液聚合合成了聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液，并探究了該復(fù)合乳液在水性涂料中的應(yīng)用。論文內(nèi)容主要分為以下三個部分：1，利用六甲基二硅胺烷（HMDS）為改性劑對納米SiO2進行表面疏水改性，并以改性后的納米SiO2為穩(wěn)
3、定劑，制備了穩(wěn)定的Pickering乳液。通過對反應(yīng)溶劑、改性劑用量、改性時間和反應(yīng)溫度等影響因素的討論和掃描電鏡（SEM）分析、紅外(FTIR）分析和接觸角等測試分析，對改性前后納米SiO2的分散程度、結(jié)構(gòu)、疏水性和Zeta電位等進行表征，確定了改性反應(yīng)的最佳條件，并著重分析了納米SiO2用量對Pickering乳液穩(wěn)定性的影響。實驗結(jié)果表明：當選用無水乙醇為反應(yīng)溶劑，納米SiO2與改性劑HMDS的質(zhì)量比為5:1，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間為6h時納米SiO2的疏水改性效果最好。SEM測試和乳液粒徑測試表明改性后納米
4、SiO2的分散性有所改善。當改性后的納米SiO2接觸角為69°，Zeta電位為-32.5mV時，Pickering乳液的穩(wěn)定性最好，且Pickering乳液的穩(wěn)定性隨納米SiO2用量在2%到5%范圍內(nèi)的增加而提高。2，利用Pickering乳液聚合制備了聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液。以單體轉(zhuǎn)化率、凝膠率和復(fù)合乳膠膜的性能等為參考因素，對軟硬單體比例、功能單體含量、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑種類和用量，SiO2用量等影響因素進行了討論，分析了各因素對乳液穩(wěn)定性、乳膠膜吸水率、硬度和熱性能等的影響，確定了聚合反應(yīng)的最適宜條件。結(jié)
5、果表明：當選擇軟硬單體比例為5:10，功能單體含量為10%，反應(yīng)溫度為80℃，選擇過硫酸鉀（KPS）為引發(fā)劑且添加量為1%（基于單體總質(zhì)量）時，單體轉(zhuǎn)化率最高，凝膠率較低，乳液粒徑較小且分布較窄，乳液成膜性良好，乳膠膜綜合性能優(yōu)良。復(fù)合乳膠膜的熱性能、硬度和耐水性等較傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳膠膜更佳。3，以復(fù)合乳液為主要成膜物質(zhì)設(shè)計涂料配方，通過對涂層鉛筆硬度、附著力、耐水性、耐沖擊性和耐酸堿性等測試，并與以傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳液為主要成膜物質(zhì)的涂層作對比，探究其在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用可能性。結(jié)果表明：以Pickering乳液聚合法合成
6、的聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液作為主要成膜物質(zhì)制備的涂料綜合性能較好，涂層附著力可達1級，硬度最高可達3H，耐水性最高可達5天，耐酸堿性和抗沖擊性良好，涂層綜合性能較以傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳液為成膜物的涂層更佳。因此，可考慮將其應(yīng)用到水性涂料領(lǐng)域。I關(guān)鍵詞：Pickering乳液；乳液聚合；聚丙烯酸酯；納米SiO2；涂料IIAbstractInthispaper,thesurfaceofnanosilica(SiO2)washydrophobicallymodifiedandaPickeringemulsionwaspr
7、eparedwiththemodifiedparticlesasstabilizer.Thepolyacrylate/nano-SiO2compositeemulsionwassynthesizedbyPickeringemulsionpolymerization,andtheapplicationofthecompositeemulsioninwaterbornecoatingswasexplored.Thecontentofthepaperismainlydividedintothefollowingthreepa
8、rts:1.Thesurfacehydrophobicmodificationofnano-SiO2wasperformedusinghexamethyldisilazane(HMDS)asamodifier,andastablePickeringemulsionwaspreparedwiththemodifiednano-SiO
