学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

可再分散苯丙乳胶粉的制备研究

作　者: 吴银萍
导　师: 沈慧芳；夏正斌
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 苯丙乳液核壳结构喷雾干燥可再分散乳胶粉
分类号: TQ316.334
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 64次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

可再分散乳胶粉是聚合物乳液经喷雾干燥或其他手段得到的粉末,它与水按一定比例混合后可再次形成性质与原乳液基本相似的聚合物乳液。因苯丙乳液具有优良的耐酸碱性和耐腐蚀性等特性,且价格低廉,可广泛应用于涂料、胶黏剂等领域。因此,制备可再分散苯丙乳胶粉在理论和应用上都具有重要意义。本研究通过核壳粒子设计理论,制备了“软核硬壳”结构的苯丙乳液;并通过喷雾干燥法制备了可再分散苯丙乳胶粉。采用半连续种子乳液聚合工艺制备了具有“软核硬壳”结构、粘度较低、性能优良的苯丙乳液。在制备过程中,考虑了乳化剂、引发剂、核壳单体质量比以及功能单体(MAA、NMA)对乳液性能的影响。结果表明:当乳化剂和引发剂用量分别为1%(占单体总量,下同)和0.5%、核壳单体质量比为2:1、功能单体MAA用量为6%、NMA单体用量为1%时,所得乳液粒径为122 nm且分布较窄,乳液粘度为91.5 mPa.s,固含量为45.2%。通过差热分析(DSC)、投射电镜(TEM)等研究发现,聚合物核壳两层分界明显,核层和壳层玻璃化温度分别为-18℃,78℃,表明本实验成功制备了核壳型苯丙乳液,适合进行喷雾干燥。采用5%NaOH(质量浓度)调节乳液pH值,并将一定量的保护胶体(聚乙烯醇溶液)加入到苯丙乳液中,采用喷雾干燥法制备出可再分散苯丙乳胶粉。研究了喷雾液pH值、保护胶体用量及进口温度等对乳胶粉性能的影响。结果表明,当喷雾液pH值调节至9左右、PVA用量为6%～8%(占乳胶粉质量)、进口温度为120℃-140℃时,乳胶粉再分散性好、易流动,含水率为2.3-2.7%,粒径为38-39μm。采用扫描电镜(SEM)分析发现,用自制苯丙乳胶粉配制的零VOC干粉涂料涂膜平整,性能较好,表明乳胶粉再分散性能好,再分散后的乳液的成膜性能优良。可再分散乳胶粉在建材领域应用广泛,但目前国内利用乳胶粉制备零VOC干粉涂料技术尚处于研发阶段。本实验制备的苯丙乳胶粉,性价比高,将之用于制备零VOC干粉涂料,具有非常重要的现实意义。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-30
  1.1 可再分散乳胶粉的概述  12
  1.2 可再分散乳胶粉的作用机理  12
  1.3 可再分散乳胶粉的研究现状  12-13
    1.3.1 国外可再分散乳胶粉研究现状  13
    1.3.2 国内可再分散乳胶粉研究现状  13
  1.4 可再分散乳胶粉的制备  13
  1.5 乳液聚合  13-24
    1.5.1 乳液聚合技术发展简史和现状  13-15
    1.5.2 乳液聚合特点  15-16
    1.5.3 乳液聚合机理  16-19
    1.5.4 乳液聚合工艺  19-21
    1.5.5 乳液聚合的组成  21-24
  1.6 喷雾干燥工艺  24-25
  1.7 可再分散乳胶粉的应用现状  25-28
    1.7.1 外墙外保温饰面系统(EIFS)  25-26
    1.7.2 外墙装饰材料  26
    1.7.3 防水防渗材料  26-27
    1.7.4 瓷砖用粘结材料  27
    1.7.5 自流平地坪材料  27-28
    1.7.6 零VOC 干粉建筑涂料  28
  1.8 本论文的研究意义  28-29
  1.9 本论文的主要研究内容  29
  1.10 本论文的特色与创新之处  29-30
第二章核壳苯丙乳液的制备  30-58
  2.1 核壳结构乳胶粒的设计方法  30-35
    2.1.1 可再分散聚合物乳胶粉对乳液性能的要求  30
    2.1.2 核壳乳液合成的影响因素  30-33
    2.1.3 共聚单体的确定  33-35
    2.1.4 聚合反应温度的确定  35
    2.1.5 pH 缓冲剂NaHCO_3的影响  35
  2.2 实验部分  35-40
    2.2.1 主要原料  35-36
    2.2.2 实验仪器  36
    2.2.3 乳液聚合的配方及聚合工艺  36-38
    2.2.4 乳液性能的测试  38-40
  2.3 结果与讨论  40-53
    2.3.1 乳化剂对乳液性能的影响  40-43
    2.3.2 引发剂对乳液性能的影响  43-46
    2.3.3 核壳质量比对乳液性能的影响  46-49
    2.3.4 功能单体MAA 用量对乳液性能的影响  49-50
    2.3.5 功能单体 NMA 对乳液性能的影响  50-53
  2.4 苯丙乳液结构表征  53-55
    2.4.1 苯丙乳液核壳结构表征及粒径  53-54
    2.4.2 苯丙乳液红外光谱分析（FTIR）  54
    2.4.3 苯丙乳液DSC 分析  54-55
  2.5 最佳配方及聚合工艺合成的苯丙乳液性质  55-56
  2.6 本章小结  56-58
第三章喷雾干燥制备可再分散苯丙乳胶粉  58-73
  3.1 引言  58
  3.2 制备干燥分散液  58-59
    3.2.1 乳液pH 值的选择  58
    3.2.2 保护胶体用量选择  58
    3.2.3 分散液粘度  58-59
    3.2.4 防结块剂种类及用量选择  59
  3.3 喷雾干燥  59-61
    3.3.1 喷雾干燥工艺  59-60
    3.3.2 喷雾干燥工艺参数的确定  60
    3.3.3 可再分散苯丙乳胶粉性能分析  60-61
  3.4 喷雾干燥实验结果与讨论  61-70
    3.4.1 pH 值对喷雾干燥的影响  61-62
    3.4.2 保护胶体对乳液性能的影响  62
    3.4.3 喷雾干燥进口温度对乳胶粉性能的影响  62-69
    3.4.4 乳胶粉性能  69-70
  3.5 干粉涂料SEM 图分析  70-71
  3.6 本章小结  71-73
结论  73-76
参考文献  76-81
攻读学位期间发表的与学位论文相关的学术论文  81-82
致谢  82

可再分散苯丙乳胶粉的制备研究

内容摘要

全文目录

相似论文