【正文】 涂料工業(yè)，2020,33（ 10）： 68 [13] 馬慶麟等，涂料工業(yè)手冊(cè) [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 [14] 南仁植等，涂料工業(yè) [J]， 2020,31（ 10)： 2831 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 。廣東化工， 2020（ 3）： 13 [12]陳國新，等?，F(xiàn)代涂料與涂裝， 2020（ 5）：1921 [11]鄧前軍?；r(shí)刊， 2020,19（ 2）： 4142 [9]林宣益，涂料助劑 [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [10]周應(yīng)萍，等?；瘜W(xué)建材， 2020， 19（ 3）：1416 [8]郭鐵軍，等。荊門職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報(bào)， 2020,20（ 3）： 16 [7] 丁奎，等。浙江化工， 2020（ 1）： 910 [6] 廖海星，等。 水玻璃有機(jī)硅丙烯 酸酯乳液復(fù)合內(nèi)墻涂料的研制 [J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2020,27（ 2）： 4041 [5] 徐蕓莉，等。高性能外墻涂料開發(fā)進(jìn)展與思路 [J]。高性能硅丙外墻涂料的研究 [J]。有機(jī)涂料改性技術(shù)。在此向 肖 老師表示衷心的感謝和深深的敬意。 首先 要感謝我的指導(dǎo)老師 肖聰利老師在我寫論文過程中 給予 我 的 指 導(dǎo) 和 幫助， 肖 老師無論是在學(xué)術(shù)上，還是在思想上都給予了我無 私 的關(guān)心和幫助。嚴(yán)格的說，納米改性 也達(dá)到了分子級(jí)別。 當(dāng) 納米 SiO2 加入丙烯酸及其酯的單體體系中時(shí)，納米 SiO2 極易 通過配位 鍵合的方式與單體分子結(jié)構(gòu)中的羰基結(jié)合。 （ 2）填充改性是通過添加具有特殊性能的添加劑，使丙烯酸涂料具有該性能，該方法是添加劑混合分散到丙烯酸乳液中的，并不是分子級(jí)別的改性。 （ 1） 接枝共聚是通過與某些具有優(yōu)異性能的單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，來提高丙烯酸樹脂的耐候性、穩(wěn)定性、機(jī)械性能等。 （ 4）重金屬 涂料中的重金屬主要來源于顏填料，可溶性的重金屬鉛、鉻、汞、鎘等是常見的 有毒污染物。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 20 （ 3）三苯 （苯、甲苯、二甲苯）苯是一種對(duì)人體危害極大的致癌物質(zhì)，目前已經(jīng)禁止在涂料行業(yè)中使用。是涂料中 VOC 含量的大戶，通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝， 發(fā)展水 性丙烯酸涂料，可以大大減少VOC 含量。 （ 1） VOC VOC（ volatile anic pounds）是揮發(fā)性有機(jī)化合物的英文簡稱。 （ 3）耐候性 耐候 性是涂料性能的一個(gè)重要的方面，耐候性主要由涂料分子中的化學(xué)鍵鍵能決定，丙烯酸涂料中主鏈為 CC 鍵 ，通過改性，可以消除α H 的影響，獲得耐候性優(yōu)異的外墻涂料。 （ 2）硬度 硬度是指漆膜對(duì)于外來物體侵入其表面時(shí)所具有的阻力，是其機(jī)械強(qiáng)度的重要性能之一。 （ 1）漆膜外觀 指漆膜是否平滑，有無顆粒、氣泡、發(fā)花等現(xiàn)象。 影響涂布量的因素有：涂料的粘度、施工性等 ，底材平整度和粗糙度，底材的吸收能力，氣候條件，管理及施工水平，涂裝要求等。 施工性是指輥涂及刷涂時(shí)的手感、涂料飛濺性、消泡性等。 [14]該納米水性外墻涂料 既具有水性涂料的環(huán)保性，又具有納米 SiO2所賦予的特殊性能。以該納米 SiO2丙烯酸共聚乳液與適當(dāng)?shù)念佁盍霞爸鷦?fù)配分散，得到納米 SiO2 丙烯酸共聚乳液的外墻涂料。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 17 （ 5）涂料的測(cè)試結(jié)果 如下表 25所示。同時(shí)為了提高顏填料的分散和穩(wěn)定，通常要加入表面活性劑。最適宜的是采用高固體含量 的顏料濾餅，其著色力可提高 5%~15%，色澤鮮艷，粘度低，體系穩(wěn)定易分散，但是成本高。共聚物的 Tg過高，涂膜發(fā)脆，易掉粉；共聚物的 Tg過低，涂膜發(fā)粘，光澤低。 （ 3）水溶性丙烯酸樹脂的成膜性 納米 SiO2丙烯酸共聚乳液外墻涂料的涂膜性能，一方面取決于納米 SiO2在乳液體系中的存在狀態(tài)，另一方面也取決于丙烯酸共聚樹脂的設(shè)計(jì)。 在納米 SiO2丙烯酸共聚乳液合成時(shí)控制納米 SiO2分體的加料方式是關(guān)系到能否使納米 SiO2保持納米狀態(tài)以及乳液聚合正常進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一。 納米 SiO2丙烯酸共聚乳液最終能否使納米 SiO2以納米尺寸存在于乳液體系中，主要取決于納米 SiO2與單體的吸附情況。 性能分析 （ 1）納米共聚乳液的技術(shù)指標(biāo) 納米共聚乳液的技術(shù)指標(biāo)如表 24所示 表 24 SiO2丙烯酸共聚乳液技術(shù)指標(biāo) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)和方法 外觀 固含量（ %） pH 值 干燥速度 /s 粘度 /s 機(jī)械穩(wěn)定性 稀釋穩(wěn)定性 鈣離子穩(wěn)定性 凍融穩(wěn)定性 殺菌效果 半透明湖藍(lán)乳液 45~46 9 5 50 無破乳，無凝膠 靜置 24h 無破乳 靜置 24h 無破乳 靜置 24h 無破乳 21d，雜菌數(shù)減少 目測(cè) GB/T27931995 GB/T92651995 GB/ GB/ 2020r/min， 20min 稀釋至固含量 3% 乳液： 5%CaCl2=1:1 20℃冷藏 相對(duì)比較 （ 2）納米 SiO2與原位乳液聚合對(duì)性能的影響 納米 SiO2由于納米尺寸效應(yīng)，使得粉體粒子具有更大的比表面積，表面具有嚴(yán)重的北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 配位缺陷，從而決定了納米 SiO2具有極高的化學(xué)活性。于 85℃時(shí)保 溫 1h，繼續(xù)升溫至95℃時(shí)保溫 ，待冷凝器中無回流，降溫至 40℃時(shí)，用氨水中和至 pH 值為 ~，出料待用。 制備方法 （ 1）納米 SiO2丙烯酸共聚乳液合成 按要求組裝反應(yīng)儀器，檢查加熱，攪拌，冷凝，溫控及密封系統(tǒng)無誤后，將水，部分乳化劑及納米 SiO2 粉體，碳酸氫鈉和偶聯(lián)劑加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌并升溫，調(diào)整pH值為 ~；同時(shí)各共聚單體與剩余乳化劑于燒杯中用玻璃棒攪拌進(jìn)行預(yù)乳化；引發(fā)劑另配成 10%的水溶液（水量計(jì)入乳液體系總組成）待用。 納米 SiO2改性水溶性丙烯酸涂料 選材 乳液用主要原料有納米 SiO丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、偶聯(lián)劑、復(fù)合乳化劑、過硫酸銨、蒸餾水、碳酸氫鈉及氨水。 2）熱分析表明，用阻燃劑 TBPMI 改性的丙烯酸酯防火涂料具有優(yōu)異的耐熱性能其熱分解溫度達(dá)到 340~375℃。當(dāng)阻燃劑含量為 30%并添加協(xié)同阻燃劑時(shí)，涂料的阻燃性能最 好。與標(biāo)準(zhǔn)比較可知，此阻燃涂料的阻燃性能達(dá)到國家二級(jí)水平。該涂料與所研制的試樣 4 的性能比較如下表 23 所示。 [9]因此用 TBPMI改性的丙烯酸酯阻燃涂料具有優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性能，其耐熱穩(wěn)定性甚至可以和某些熱固性樹脂相比，這是由于 TBPMI 的加入，使得該涂料樹脂存在苯環(huán)和馬來酰亞胺環(huán)共軛的結(jié)構(gòu)，從而使涂料的耐熱穩(wěn)定性能大大提高。這是由于阻燃劑含量增加，主鏈中極性基團(tuán)增多的緣故。 [9]這是由于當(dāng) TBPMI 含量大于 34%時(shí)，部分 TBPMI 不溶于單體，不能與單體共聚，所以阻燃性能變化不明顯。 s 鉛筆硬度 附著力 /級(jí) 失重率（ %） 炭化高度 /cm 18 透明 1B 2 1 10 22 透明 2B 1 9 26 透明 1H 1 8 30 透明 2H 1 6 34 透明 1H 1 7 40 透明 1H 1 7 注： 5 號(hào)和六號(hào)試樣沒有加 Sb2O3。 [8]但是羧基和腈基是一種親水性基團(tuán)，過多的加入會(huì)使共聚物的耐水性下降，文獻(xiàn)表明，丙烯酸和丙烯腈的含量分別為 4%和 5%時(shí)涂層性能最佳。一方面，兩種單體的引入使聚合物的側(cè)鏈帶有極性基團(tuán)，增大了涂層與基材之間的附著力；另一方面，丙烯酸和丙烯腈的加入可明顯改善聚合工藝。文獻(xiàn)表明，軟硬單體的比例為 3:4 時(shí)，涂層具有優(yōu)異的綜合性能。 [7]當(dāng)軟單體的加入量過大時(shí)，所形成的涂層表面發(fā)粘，難以作為涂料使用。 （ 2）阻燃涂料的配制 將制得的丙烯酸酯乳液、 Sb2O3和乙二醇加入三口燒瓶中分散攪拌，混合均勻，然后進(jìn)行性能測(cè)試。再將稱好的 TBPMI 溶于單體中， 然后倒入分液漏斗。 H2O） 分析純 中南化工試劑有限公司 （ 2）丙烯酸酯乳液配方 丙烯酸丁酯 12mL 過硫酸銨 甲基丙烯酸甲酯 16mL 碳酸氫鈉 丙烯酸 去離子水 50mL 丙烯腈 TBPMI 變量 聚乙烯醇 注： TBPMI 為 N（ 2,4,6三溴苯基）馬來酰亞胺。 3）有機(jī)硅改性丙烯酸酯水性涂料采用八甲基環(huán)四硅氧烷（ D4） 及乙烯基三甲氧基硅烷（ WD21）預(yù)聚合后，與多組分的丙烯酸酯預(yù)乳化液接枝共聚為基料，集有機(jī)硅聚合物的耐候性，耐高溫性，憎水防水功能和聚丙烯酸酯優(yōu)異的成膜性，耐老化性，機(jī)械強(qiáng)度等，具有優(yōu)良的綜合性能。 2）用預(yù)聚合半連續(xù)滴加法成功制備了完全接枝共聚的硅丙乳液，此乳液聚合工藝簡單，經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)率可大于 99%，凝膠量小于 1%。 表