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文档简介

在树脂、涂料“油改水”的大背景下，水性涂料的发展非常迅猛。其中，水性丙烯酸树脂因其具有保光性、透明度高、耐候性良好等优点，是发展最快的水性涂料之一。然而，水性丙烯酸树脂在耐水性、耐污性方面的不足，限制了其广泛应用。羟基硅油具有有机硅聚合物表面张力低、疏水性等特点，而且分子链上的羟基具有反应活性，若将其引入接枝到水性丙烯酸树脂体系中进行改性，可提高水性丙烯酸树脂的力学性能、热稳定性、耐水性和耐污性等，避免水性丙烯酸树脂上述的缺陷，以致于其应用受到限制。基于此，本文采用羟基硅油（PDMS-OH）为有机硅改性剂，与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）反应制备含硅丙烯酸酯预聚体（PDMS-g-HPMA），再与丙烯酸酯类单体进行聚合，通过调节羟基硅油的用量，制备出一系列性能优异的硅改性丙烯酸树脂水分散体（WSPA）。摘要：以羟基硅油（PDMS-OH）、甲基丙烯酸-2-羟丙酯（HPMA）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）合成了含硅丙烯酸酯预聚体（PDMS-g-HPMA），PDMS-g-HPMA与丙烯酸酯单体在丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）中，以偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，合成了含硅改性丙烯酸树脂。用N,N-二甲基乙醇胺中和含硅改性丙烯酸树脂，加水乳化后制备了含硅改性丙烯酸树脂水分散体。采用FTIR、XPS、TGA、AFM、SEM等对水分散体和漆膜进行结构表征，测试了水分散体粒径、储存稳定性和漆膜综合性能。当PDMS-g-HPMA含量为聚合单体总质量的4%时，树脂水分散体的粒径为208.57nm，且分布均匀，储存稳定性好；漆膜表面致密、透明，硬度为H，附着力1级，对水接触角达到100.5°，有良好的耐水耐酸性；漆膜的拉伸强度达到15.6MPa，断裂伸长率为356%；漆膜失重率10%时的热分解温度可达到302.4℃。漆膜的力学性能和热稳定性能均有所提升。结论本文以PDMS-OH为硅改性剂对纯丙烯酸树脂进行改性，制备出一系列WSPA。（1）随着PDMS-g-HPMA用量增大，水分散体粒径增大；当PDMS-g-HPMA含量为4%时，WSPA4的粒径为208.57nm，且分布较为均匀，储存30d内无明显变化，具有良好的储存稳定性。（2）当PDMS-g-HPMA含量为4%，WSPA4漆膜的拉伸强度为15.6MPa，断裂伸长率为356%，具有较好的力学性能；WSPA4漆膜失重率为10%时，热分解温度为302.4℃，较未改性漆膜WSPA0提高了38.9℃，热稳定性提升。（3）PDMS-g-HPMA稳定地接枝到丙烯酸

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