丙烯酸酯纳米sio2复合乳液的制备及其在复膜胶中的应用-材料工程专业论文.docx

摘 摘 要 I I 摘 要 丙烯酸酯乳液胶粘剂是乳液聚合技术的重要应用之一。丙烯酸酯粘合剂具有 成本低、污染小、合成条件容易控制、对各种材料具有良好的粘结性、涂膜无色 透明等特点，然而丙烯酸酯类聚合物现在还存在一些缺点，比如耐水性、耐污性、 耐热性、耐寒性较差。寻找合适的改性剂对其改性以改善这方面缺点具有重要意 义，从而使丙烯酸酯乳液应用更加广泛。本论文采用三个不同体系来研究对丙烯 酸酯乳液的改性，首先采用硅烷偶联剂 KH-570 对纳米 SiO2 进行处理，进而制备 出醋丙/纳米 SiO2 复合乳液进行改性；其次采用原位聚合法制备纳米 SiO2/苯丙复 合乳液；最后利用正硅酸乙酯(TEOS)水解生成纳米 SiO2，再用制得的纳米 SiO2 和 水性聚氨酯以及丙烯酸酯聚合反应，最后得到纳米 SiO2/聚氨酯丙烯酸酯乳液。 在醋丙/纳米 SiO2 复合乳液实验中，对纳米 SiO2 用硅烷偶联剂 KH-570 处理过 后，在合成醋丙乳液时，研究软硬单体不同比例时对复膜胶影响，随着乙酸乙烯 酯(VAC)比例的增加，所得乳液的粘度不断增大，初粘力不断减小，持粘力不断增 大，纸/塑、塑/塑剥离强度先增大后减小。当 VAC：BA(丙烯酸丁酯)为 40：60 时， 复膜胶各项性能达到最佳，其中塑塑和纸塑剥离强度达到最大值。研究不同含量 的纳米 SiO2 对醋丙乳液复膜胶性能影响时，发现随着纳米 SiO2 增加，乳液的粘度 逐渐增大，初粘力逐渐减小，持粘力逐渐增大，纸/塑和塑/塑剥离强度先增大后减 小。当 w(SiO2)%为 1.5%时，纸/塑和塑/塑剥离强度达到最大值；并通过 DSC、TGA、 FT-IR 等技术对醋丙以及醋丙/纳米 SiO2 复合乳液结构进行表征。 在原位聚合法制备纳米 SiO2/苯丙复合乳液实验中，通过加入不同含量的 TEOS，制备含有不同比例纳米 SiO2 的纳米 SiO2/苯丙复合乳液。结果发现发现随 着纳米 SiO2 增加，乳液的粘度逐渐增大，初粘力逐渐减小，持粘力逐渐增大，纸/ 塑和塑/塑剥离强度先增大后减小。当 w(SiO2)%为 1.5%时，纸/塑和塑/塑剥离强度 达到最大值；并通过 DSC、TGA、FT-IR 等技术对苯丙以及纳米 SiO2/苯丙复合乳 液结构进行表征。 在纳米 SiO2/及聚氨酯丙烯酸酯复合乳液实验中，首先利用 TEOS 制备纳米 SiO2，然后研究不同含量纳米 SiO2 对聚氨酯丙烯酸酯乳液复膜胶性能影响，发现 当 w(SiO2)%为 1.0%时，纸/塑和塑/塑剥离强度达到最大值；并通过 DSC、TGA、 FT-IR 等技术对纳米 SiO2/聚氨酯丙烯酸酯复合乳液结构进行表征。 关键词：丙烯酸酯，水性聚氨酯，纳米 SiO2，乳液聚合，复膜胶 ABSTRACT ABSTRACT II II ABSTRACT The adhesive on the basis of acrylate latex is one of the important technologies of emulsion polymerization applications. Acrylate adhesive has many advantages such as low cost, low pollution, easiness of controlling the synthesis conditions, good adhesion to a variety of materials, and colorless transparent of coating et al. However, acrylate polymers have still some shortcomings, such as the poor water resistance, the fouling resistance, heat resistance, cold resistance. It is important to find the appropriate modifiers to improve their shortcomings of the above mentioned, making the acrylic ester latex be applied more widely. This paper investigated the modification of acrylic latex on the basis of three different systems. The first was the acetate-acrylate emulsion modified by the treated n