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木器涂料用苯丙乳液最低成膜温度的研究

来源:未知 作者:admin 时间:2018-06-16 点击:
导读:针对木器涂料用核-壳型苯丙乳液,研究了壳层玻璃化转变温度(Tg)、核壳质量比、交联单体三方面因素对乳液最低成膜温度(MFT)的影响,以及成膜助剂二丙二醇丁醚(DPNB)、 二丙二醇甲醚(DPM)的使用效果。研究发现,壳层Tg降低能有效降低MFT,并强化DPNB+DPM的使用
木器涂料用苯丙乳液最低成膜温度的研究
沈辰中,姜美佳,康 宁,夏建峰(叶氏化工研发(上海)有限公司,上海 201203)

0 前 言
随着社会的发展,人们的环保意识也越来越强,这使得水性等环境友好型涂料得到了快速发展,其中木器涂料也开始大量使用水性涂料。对于水性涂料,一般都会要求有一个尽可能高的玻璃化转变温度(Tg)来提供硬度、拉伸强度、耐沾污等性能,有时也会添加一些自交联单体进一步增强这些性能。高Tg也会导致乳液的高最低成膜温度(MFT),而乳液只有在MFT以上的温度下才能形成光滑连续的膜,所以就必须加入一定量的成膜助剂来降低MFT,以拓宽施工温度区间,但成膜助剂作为一种溶剂,如果添加过多则既不环保也不利于乳液稳定性。
影响MFT的因素有很多,已有许多文章对此进行过阐述和论证,本文主要针对木器涂料用有较高玻璃化转变温度的自交联核壳型苯丙乳液,研究了壳层Tg、核壳质量比以及不同交联单体对其MFT的影响,同时还对DPNB+DPM组合式成膜助剂使用效果做了测试。
 
1 实验部分
1.1 实验原料
丙烯酸正丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(EHA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA),工业级;阴离子乳化剂AS-801、非离子乳化剂15-S-12,陶氏化学;过硫酸铵(APS)、碳酸氢钠(NaHCO3)、叔丁基过氧化氢(TBHP)、还原剂R、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH)、二丙二醇丁醚(DPNB)、二丙二醇甲醚(DPM)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(A-187),试剂级。
1.2 乳液的制备
(1)单体的预乳化:将一定量的去离子水和乳化剂加入到两个带有搅拌桨的四口烧瓶中,搅拌均匀后,依照设计的比例分别加入已经混合均匀的核、壳单体,以500 r/min的速度搅拌30 min,备用。
(2)种子乳液的合成:将定量的去离子水、乳化剂以及碳酸氢钠加入到带有搅拌桨的四口烧瓶中,搅拌均匀,加入一定量的核预乳化液后升温至83 ℃,加入部分引发剂水溶液反应。
(3)核壳乳液的合成:按先后缓慢滴加剩余的核以及壳的预乳化液,同时滴加剩余的引发剂,约4 h滴完,升温至87 ℃保温1 h。
(4)后处理:加入后引发剂,保温1 h后降温调pH值至7~8,200目滤网过滤出料。
1.3 性能的测试与表征
(1)乳液粒径及其分布:取乳液样品用蒸馏水稀释至浓度约为0.015%~0.020%,采用英国Malvern公司生产的Zetasizer Nano 90动态光散射仪测量。
(2)最低成膜温度:采用RHOPOINT公司的最低成膜温度仪MFFT-90测试,将乳液样品用仪器自带的涂抹器均匀涂布在温度梯度板上,干燥后观察判定。
(3)硬度:用300 μm湿膜制备器在将乳液涂布在标准玻璃板上,80 ℃烘干2 h后常温养护7 d,并用摆杆硬度仪BGD 509k测试其硬度。
责任编辑:admin
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