Page 50 - 精细化工2019年第9期

·1778· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

的升高，树脂膜水分挥发速度加快，加速了分子结 率降低 351%。这是由于随着 DVMS 的加入，聚合
构的重新取向、迁移，使得有机硅迁至表面，从而 体系中引入了键能较大的 Si—O 键，使得聚合分子
实现了涂膜性能的提高。但是，当干燥温度过高时， 更牢固；与此同时，聚合物中的 C—Si 键使得成膜
由于水分蒸发速度过快，导致涂膜后出现气泡，使 后的胶膜网状结构更加稳定。因此，经过 DVMS 改
得胶膜的性能变差。由此可见，涂膜干燥温度控制 性后，丙烯酸树脂胶膜拉伸强度增加，断裂伸长率
在 25~35 ℃较合理。 减小，力学性能得到改善。当 DVMS 加入量为 6%
2.9 胶膜的 SEM 分析 时，胶膜拉伸强度为 14.3 MPa，断裂伸长率为 324%，
图 6a 为未改性丙烯酸树脂膜断面 SEM 图，图 胶膜力学性能优异，应用性能良好。
6b 为同等倍率下改性丙烯酸树脂膜（PAS3）断面
SEM 图。从图中可以看出，未经 DVMS 改性的丙烯 3 结论
酸树脂膜断面分层且表面光滑，说明树脂膜脆性较
以 DVMS 为改性剂，制备丙烯酸树脂水分散体，
大；而经过 DVMS 改性后的 PAS3 树脂膜表面粗糙，
并制作胶膜，采用 FTIR、TGA、XPS、SEM、TEM
断面有较明显的规则均一的纹理结构。因此，经过
等对分散体和胶膜进行了表征，测试了 PAS 水分散
DVMS 改性后的胶膜具备更加优良的机械性能。 体的贮存稳定性、涂膜吸水率等性能，得出如下结论。

（1）适量 DVMS 的加入使得改性后的丙烯酸树
脂水分散体颗粒大小均一、形态规整，透明度提高，
黏度降低，贮存稳定性更好。DVMS 的加入量为 6%
时，分散体透明度较好，黏度性能最佳，贮存稳定
性较理想。
（2）随着 AA 与 MMA 物质的量比的增大，未

图 6 PAS0 (a)和 PAS3(b)膜断裂面的 SEM 图 改性的丙烯酸树脂最大吸水率高达 86%，而经过
Fig. 6 SEM images of the fracture surface of PAS0(a) DVMS 改性后的丙烯酸树脂涂膜最大吸水率仅为
and PAS3(b) 20%。因此，使用 DVMS 对丙烯酸树脂进行改性，

2.10 力学性能分析 可以提高丙烯酸树脂涂膜耐水性，降低丙烯酸与甲
图 7 为 DVMS 加入量对膜拉伸强度与断裂伸长 基丙烯酸甲酯物质的量比对丙烯酸树脂涂膜吸水率
率的影响。 的影响。
（3）改性丙烯酸树脂膜断面纹理规整均一，机
械性能良好。当 DVMS 加入量为 6%时，胶膜拉伸
强度为 14.3 MPa，断裂伸长率为 324%，力学性能
优良；改性后的丙烯酸树脂膜耐高温性能更好。
（4）当 DVMS 加入量为 6%，涂膜温度为 25~
35 ℃时，丙烯酸树脂膜致密性高，光泽度好，附着
力为 1 级，硬度为 2H。
（5）为了进一步研究其应用性能，可通过调节
合适配方为其在工业涂料、建筑涂料等功能材料中

的使用提供指导作用

图 7 加入不同量 DVMS 胶膜的拉伸强度与断裂伸长率 参考文献：
Fig. 7 Tensile strength and elongtion at break of films with
different addition amount of DVMS [1] Huang S, Xiao J, Zhu Y. Synthesis and properties of spray-applied
high solid content two component polyurethane coatings based on
polycaprolactone polyols[J]. Progress in Organic Coatings, 2017,
由图 7 可知，未经 DVMS 改性的丙烯酸树脂胶 106: 60-68.
膜拉伸强度较低，为 6.2 MPa，断裂伸长率较高，为 [2] Zhang L, Qin M, Yu W. Heterostructured TiO 2/WO 3 nanocomposites
for photocatalytic degradation of toluene under visible light[J].
540%，此时胶膜较柔软。经过 DVMS 改性后的丙
Journal of the Electrochemical Society, 2017, 164: H1086-H1090.
烯酸树脂胶膜断裂伸长率降低，拉伸强度增加。当 [3] Awad S, Chen H, Chen G. Free volumes, glass transitions, and
DVMS 加入量为 9%时，断裂伸长率降低至 189%， cross-links in zinc oxide/waterborne polyurethane nanocomposites[J].
Macromolecules, 2014, 44: 29-38.
拉伸强度提高至 16.4 MPa。相对未经 DVMS 改性的 [4] Elrbii M, Mabrouk A B, Boufi S. Synthesis and properties of hybrid
丙烯酸树脂膜，拉伸强度提高 10.2 MPa，断裂伸长 alkydeacrylic dispersions and their use in VOC-free waterborne