Page 46 - 精细化工2019年第9期

·1774· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

乳化，乳化剂易残留，降低了材料的附着力、光泽 型粒度分析仪，英国 Malvern 公司；JEM 2100 透射
度等性能，近几年自乳化型树脂涂料的研究与应用 电子显微镜（TEM），日本电子株式会社；Escalab 250
[9]
得到了广泛的关注 。 型电子能谱分析仪（ XPS ），美国 Thermo-VG
丙烯酸树脂结构一般以热塑性材料居多，为链 Scientific 公司；TGA-8000 型同步热分析仪（TG），
状线形结构，对温度极其敏感，具有明显的热黏冷 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司；S-4800 型扫
脆现象。因此，研究者通过加入功能单体改性（如 描电子显微镜（ SEM ），日本 Hitachi 公司。
有机硅、有机氟、聚氨酯等） [10-13] 提高其性能。有 C-MAG-HS7 型加热磁力搅拌器，艾卡(广州)仪器设
机硅单体及其聚合物具有极低的表面能，其 Si—O 备有限公司；QCJ 型涂膜冲击器、QF2-Ⅱ型附着力
的键能远大于 C—C、C—O 键能，且键容易旋转， 试验仪，天津材料试验厂；CMT6104 型拉力试验机，
这些特性赋予有机硅树脂优异的耐水性、耐高低温 广东新三思材料公司。
性、保光性、柔软性、耐冲击性、透气性等。有机 1.2 步骤
硅具有极低的表面张力，具有柔顺性及化学惰性。其 1.2.1 改性丙烯酸树脂水分散体的制备
以重复的 Si—O 键为主体键，侧基是不同的官能团， 油浴加热装置升温至 50 ℃，将溶剂 IPA（50 g）
具有不同性质的侧基使有机硅具有不同的性能 [14-15] 。 加入四口烧瓶，分别称取 AA（7.2 g，0.1 mol）、BA
杨少艳等 [16] 采用端乙烯基硅油对聚丙烯酸酯粘合剂 （19.2 g，0.15 mol）、MMA（25.4 g，0.25 mol）、
进行改性，当端乙烯基硅油质量分数为 6.5%时，织 IBOMA（2.2 g，0.01 mol）、HEA（5.0 g，0.043 mol）、
物的印花性能最好,硅丙乳液印花后织物手感明显 DVMS（0、1%、3%、6%、9%）（以聚合单体的总
提升。Shen 等 [17] 利用乙烯基三乙氧基硅烷合成水性 质量为基准）与提纯后的引发剂 AIBN（1 g），混合
丙烯酸树脂涂料，调节含硅单体的用量，涂料的耐 均匀后取总质量的 1/3 加入四口烧瓶，搅拌并升温
水性能、强度等都得到了明显提高。高海平等 [18] 以
至 70 ℃，剩余量在 2 h 内滴加结束，继续反应 4 h
乙烯基三乙氧基硅烷为改性单体，制备有机硅改性
后冷却到 50 ℃，然后加入中和剂三乙胺进行中和反
丙烯酸树脂，加入固化剂后涂膜有着较好的附着力
应，中和至 pH 为 7~8 后，50 ℃真空泵抽滤 3~4 h，
及疏水性能。目前，已报道的基本为单乙烯基硅烷
至无气泡产生，加水乳化 30 min 制得一系列固含量
改性，而双乙烯基硅烷改性报道较少。
45%的改性丙烯酸树脂水分散体，分别标记为 PAS0、
本文采用自乳化法，以 1,3-二乙烯基四甲基二
PAS1、PAS2、PAS3、PAS4。反应式如下所示：
硅氧烷（DVMS）为有机硅改性剂，加入甲基丙烯

酸异冰片酯（IBOMA）有效提高耐候性、鲜映性、
硬度及降低黏度，通过改变 DVMS 的加入量制备出
一系列改性丙烯酸树脂水分散体（PAS），对合成出
的水分散体及制备胶膜的结构与性能进行了表征，
并对一系列胶膜的耐水性、热力学性能、力学性能、
光泽度等进行了检测。以期为其在涂料等功能材料
方面的应用提供参考依据。

1 实验部分

1.1 原料与仪器
丙烯酸（AA），CP，上海沪试化学有限公司；丙
烯酸丁酯（BA）、丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸
甲酯（MMA），AR，阿拉丁试剂有限公司；偶氮二
异丁腈(AIBN)、三乙胺(TEA)、异丙醇（IPA），AR，
国药集团化学试剂有限公司；1,3-二乙烯基四甲基二
硅氧烷（DVMS），CP，阿达玛斯试剂公司；甲基丙
烯酸异冰片酯（IBOMA），CP，北京华威锐科化工
有限公司；去离子水，实验室自制。
VERTEX-80 型傅里叶变 换红外光谱 分析仪
（FTIR），德国 Brucker 公司；Malvern Nano-ZS90