【正文】 量乳液涂膜性能表征（有底漆） w(有機氟 ) /% 附著力 柔韌性 抗沖擊 鉛筆硬度 磨耗 /g 10% 一級膜 一級膜 50 H 15% 一級膜 一級膜 50 H 20% 一級膜 一級膜 50 H 25% 一級膜 一級膜 50 H 表 312 為 無底漆時 不同有機氟含量 和 5％ 有機硅 乳液涂膜的性能 ，表 313 為有底漆時不同有機氟含量 和 5％有機硅 乳液涂膜的性能。 從表 312 中數(shù)據(jù) 可以看出，隨著有機氟含量的增加，膜的附著力越優(yōu)， 并可以看出 有機氟含量 20％時吸水率最低，涂膜柔韌性都很好，為一級膜。 表 313 數(shù)據(jù)顯示 涂有底漆時，膜的硬度達到 H 級 ，附著力和柔韌性均達到一級膜，磨耗和耐沖擊性能都達到較高級別 。 綜合分析 表中 數(shù)據(jù) 可以看出 無底漆時 有機氟含量達到 20％時，涂膜綜合性能最優(yōu)。 有底漆時 各性能都優(yōu)但無可比性。 含氟涂料作為龐大涂料家族成員之一，以其優(yōu)良的防腐蝕、防粘、酸堿、絕緣性以及低摩擦系數(shù)等性質(zhì)引起世人的關(guān)注 [23,24]。含氟涂料的基本組分一般為含氟的長鏈碳氫化合物。由于 CF 鍵能較大，比較穩(wěn)定。 F 原子不但與 C 原子結(jié)合牢固而且在碳沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 結(jié)果分析討論 24 鏈骨架外層排列十分緊密，有效地防止了 C 原子和 C 鏈的暴露，故含氟化合物表現(xiàn)出卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕、抗氧化等性質(zhì) [24]。 軟硬單體配比對涂料性能的影響 表 314 不同軟硬單體配比乳液涂膜的性能 軟單體：硬單體 膜性能 4： 5 發(fā)脆，龜裂，附著力差 1 : 1 膜微裂，附著力一般 5 : 4 柔韌性、附著力好，但硬度降低 上表 314 為不同軟硬單體配比對其成膜性質(zhì)的影響。從表中可以 看出 軟硬單體比例為 4:5 時 ，由于硬單體含量較多 則 乳液硬度較高，但是附著力和 柔韌性較差 并 發(fā)生龜裂 致使成膜性較差 。而軟硬單體比例為 5:4 時涂膜的綜合性能較好。 其原因在于 軟單體決定了涂膜的柔韌性和附著力，而硬單體決定了涂膜的硬度和脆性。所以有一個合適的軟硬單體比例對膜的性能有著決定性的影響。若軟單體量過多，則膜發(fā)粘，柔韌性和附著力較好，不易龜裂；若硬單體含量較多則膜硬度有所提高，但是柔 韌性和附著力大大降低，并且易脆裂，不可成 膜。 乳液的成膜性與其中聚合物的玻璃化溫度 (Tg)有關(guān)。 Tg 越高，乳液中的聚合物顆粒越硬，則較低溫度下成膜越困難 。 因此如何保證涂膜有較好的硬度，又有足夠低的最低成膜溫度，這是乳液配方設(shè)計的中心問題。經(jīng)驗表明，凡 Tg 接近室溫或室溫以上的聚合物，常溫下將表現(xiàn)出較高的硬度。反之， Tg 低于零度的，常溫下表現(xiàn)為軟質(zhì)外觀 .以此為依據(jù)，可將單體分為硬單體和軟單體兩大類。 表 315 軟硬單體及其玻璃化溫度 單體類型 單體名稱 Tg/℃ 單體種類 單體名稱 Tg/℃ 甲基丙烯酸 己酯 5 甲基丙烯酸 130 甲基丙烯酸 8 甲基丙烯酸甲酯 105 軟單體 丙烯酸乙酯 22 硬單體 甲基丙烯酸丁酯 20 丙烯酸丁酯 54 丙烯酸 106 KH570 120 G03 82 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 結(jié)果分析討論 25 表 315 列出了乳液聚合中常見的軟硬單體的類型及其玻璃化溫度。 目前大部聚合物采用內(nèi)增塑方法來調(diào)節(jié)其硬度和最低成膜溫度。通過共聚還可將不同的均聚物的優(yōu)良特性綜合到一個共聚物上 .由不同的單體組成的共聚物，其幾可以用GibbsDimarzio 公式估算 : = + 式中 ω1， ω2， … ， ωi， —表示單體 1，單體 2， …… ，單體 i 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。Tg1 ,Tg2,… ，Tgi表示單體 1，單體 2， …… 單體 i 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 /℃ 。 Tg 表示均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 /℃ 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四 章 結(jié)論 26 四、 結(jié) 論 通過對純丙、硅丙、氟丙 和硅氟丙乳液的紅外圖譜分析 ，在 1067cm1，和1024cm1觀察到吸收峰，說明有機硅中的 SiOC 鍵已引入丙烯酸聚合物中， 1239cm1和 1168cm1兩處的吸收峰，說明有機氟中的 CF 鍵已引入丙烯酸 聚合物中 ； 由 合成實驗 可知 ，當(dāng)有機硅單體含量 不超過 5％時乳液合成的不會凝聚 ，有機氟含量超過 15％時，乳液凝膠率較小 。反應(yīng)時間控制在 4 小時，轉(zhuǎn)化率可到達 97％。復(fù)合乳化劑 配比 OP10:SDS=2:1,質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 4％ ~5％以及引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %時較合適 ； 通過對涂膜性能的測試，可知當(dāng)有機硅含量為 5％，有機氟單體含量為 20％ ，軟硬單體配比為 5： 4 時乳液涂膜的綜合性能最優(yōu) ， 涂膜的柔韌性、附著力均達到一級膜，沖擊強度在 50 以上，鉛筆硬度達 H 級 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 致謝 27 五、致謝 本論文是在導(dǎo)師趙常禮老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 趙常禮老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，科學(xué)的思維方式，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。從選題到完成，傾注了導(dǎo)師大量的心血。不僅從思想提高我對知識的認(rèn)識，極大地開拓了我的思路、上升了思考問題的層次，在生活中給予了我極大的關(guān)心和幫助。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 感謝本校工作室的老師為我們做的樣品分析測試。另外還要感謝 白明華學(xué)姐和李甜學(xué) 姐的指導(dǎo) ，我的課題搭檔張鳳鵬的通力合作 以及實驗室各位同學(xué)的幫助，才使我更加順利的完成論文。 再次向他們表示真誠的謝意！ 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 參考文獻 28 參考文獻 [1] 胡平 , 陳平緒，賴學(xué)軍，曾幸榮 .水溶性丙烯酸樹脂改性研究進展 .[J].涂料工業(yè)，2021,38（ 1） 04 05. [2] 余錫賓，王華林 .丙烯酸樹脂與聚硅氧烷接枝改性的研究 [J].高分子材料科學(xué)與工程， 1998, 14(2):129 131. [3] 潘莉莎 , 文秀芳 , 程江等 .有機硅氧烷改性水性羥基丙烯酸樹脂研制 [J].華南理工大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ), 2021, 32 (6 ): 45 49. [4] 許華軍 .細乳液聚合法制備有機硅改性丙 烯酸酯共聚物乳液的研究 [D]. 浙江大學(xué)碩士論文 , 杭州 , 2021. [5] 周新華 ,涂偉萍 ,夏正斌 . 乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能 [J].材料保護 , 2021, 37(8) :20 23. [6] 黃月文 .室溫固化含硅甲基丙烯酸酯涂料性能研究 [J].涂料業(yè) , 2021, 35( 8) :12 16. [7] 吳文莉 , 倪瀛堯 , 廖劍峰等 .氟硅改性丙烯酸酯乳液的研制 [J].廣州化工 , 2021, 33(6) :30 32. [8] 唐廣糧 , 郝廣杰 .可乳化共聚單體 AGEs 用于無皂乳液聚合的研究 []學(xué)學(xué)報 1999， 20(11):12 13. [9] 陳正霞 ,李俊鋒 ,王洪艷 .氟 丙烯酸酯乳液的合成 [J].國外建材科技 ,2021, 25(4) :76 78. [10] 唐黎明 , 張侃 , 潘志存 .一種聚偏氟乙烯改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法 :中國專利 , 1337415[P].2021 02 07. [11] 金東 , 彭家惠 , 陳明鳳等 .核殼乳液的制備及其在耐沾污外墻涂料中的應(yīng)用 [J].東南大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ) ,2021 (35 ): 162 166. [12] 楊慕杰 .有機硅改性丙烯酸樹脂的制備 [J].科技通報 , 2021, 20 (4): 320. [13] 宋鉍 釗 , 張慧君等 , 有機氟改性聚硅氧烷的研究 [J].涂料工業(yè)， 2021, 38（ 1）： 04 05. [14] 倪勇 , 趙玉索等 .有機氟硅改性聚丙烯酸樹脂和乳液的研究 [J].有機硅材料， 2021， 19（ 02）： 001 003. 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 參考文獻 29 [15] 邱俊英 ,程艷玲等 .有機氟硅改性丙烯酸酯共聚物乳液的研究 [J].涂料工業(yè) , 2021(08)： 37 38. [16] 《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 》 [17] 王斌等 .有機硅改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究 [J].安徽化工， 2021， 35（ 02）：41 43. [18] 余廣為等 .乳化劑對有機硅改性丙烯酸酯乳液性能的影響 [J].涂料工業(yè)， 2021, 27（ 04）： 27 29. [19] 陳衍華等 .有機硅改性常溫自交聯(lián)丙情酸乳液合成研究 [J].福建建材， 2021， 6 （ 107）： 20 23. [20] 柯躍虎等 .有機硅 丙烯酸酯共聚乳液的合成研究 [J].涂料工業(yè) , 2021, 34（ 05）： 32 37. [21] 于良民等 .有機氟低表 面能涂料的研究進展 [J].有機氟工業(yè)， 2021,4（ 01）： 21 26. [22] 高磊 , 楊俊華 .有機硅改性聚合物的新進展 [J].化工新型材料 , 1999(4):15 – 17. [23] USP 4214060. [24] Shatter AA, Cochoy R Sci, 1981, 3965 3975. 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 附錄一 英文文獻 30 附錄 Waterborne siliconeanic hybrid coatings for exterior applications T. Easton, S. Poultney Abstract: Waterborne alkyd and acrylic resins can bemodified with silicone intermediates to improve their weather resistance in paints for exterior applications. The alkyds are modified through copolymerization before is persion in water, using formulations and process conditions that minimize the tendency to gel. Acrylic latexes can be post treated with selected silicone intermediates at ambient temperature to give hybrid coating binders. In both cases, the gloss retention and chalking resistance of paint films are greatly increased. Keywords: Siliconealkyd , Siliconeacrylic , Hybrid Coatings , Weather resistance , Durability Introduction Coatings for exterior applications need to have good resistance to UV radiation in wet and dry conditions and over arrange of temperatures. Poor durability manifests itself as a rapid reductioning loss and the appearance of ?chalking‘, which consists mainly loose pigment particles on the surface of the film, exposed by the degradation and loss of the binder. Form any years silicone intermediates have been used to modify anic resins to increase their weather resistance. Originally, simple blends of the two resin types were used to formulate solvent borne paints. In the 1950s silicone intermediates were developed which could be reacted with anic resins to form copolymers with even greater durability. Siliconemodified alkyds became the systems of choice for protecting metal. Surfaces on bridges , towers, railway carriages, and naval. Today they pete with other coating types ves