[发明专利]丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌

说明书

技术领域

    本发明公开了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌。

背景技术

涂料广泛用于工业生产和人们的日常生活，起着保护基材和美化外观的积极作用，传统的溶剂型涂料中含有大量的有机挥发物，其含量通常在40%以上，这些挥发性溶剂在配漆和施工过程中挥发排向大气，造成极大的环境污染，同时这些挥发性溶剂对人身体的健康危害很大，它们不但对皮肤具有侵蚀作用，而且对人身体中枢神经系统、造血器官、呼吸系统有刺激和破坏作用，可引起头痛、恶心、胸闷、乏力、呕吐等症状，随着社会的发展和环保意识的增强，人们对涂料性能的要求越来越高，同时要求相继制定法规限定挥发性溶剂的排放量。

水性涂料中品种最大的主要是聚丙烯酸酯系列，但就目前来说水性聚丙烯酸酯涂料的性能还难与溶剂型聚丙烯酸酯涂料相媲美，人们通常从改进涂料的配方来提高水性涂料的性能，而实际上，涂料的性能不仅取决于涂料的配方和树脂的分子结构，而且与涂料的成膜过程密切相关，关于聚合物乳液涂抹更为优异的性能，但由于其特殊的粒子结构使其成膜过程相对于常规乳液表现的更为复杂。

发明内容

    本发明涉及丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌，分别以MMA（甲基丙烯酸甲酯）、（St-BA）为核层单体，BA（丙烯酸丁酯）、（MMA-BA）为壳层单体制备了核壳乳液，利用TEM和AFM（原子力显微镜）分析了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌；通过重量分析法，建立起乳液的干燥速率曲线，在核壳比小于2/3的时候核壳乳液粒间能够充分变形融合形成平坦的涂膜。

    所述通过半连续种子乳液聚合法制备了PMMA/PBA和P（St-co-BA）/P（MMA-co-BA）核壳乳液，在饥饿态条件下加料所制备的乳液通过TEM照片分析，正式乳胶粒子具有理想的核壳结构。

    所述通过重量分析法，建立起乳液的干燥速率曲线，乳液成膜时水分的挥发大致可分为三个阶段，水沿着水-空气界面自由挥发的恒速阶段；水-空气界面收缩引起的降速阶段；水分通过膜中的毛细管道扩散到水-空气界面进行挥发的扩散控制阶段。

    所述利用TEM和AFM（原子力显微镜）分析了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌，其成膜后期乳胶颗粒由球形变成斜方十二面体，最后随着乳胶颗粒中的聚合物链段不断相互扩散，乳胶颗粒的相互融合，颗粒间的界面消失，形成平坦连续的涂膜。

本发明具有的积极效果是：

本发明制备过程随着成膜助剂用量的增加，成膜过程中乳液聚合物的扩算系数增大，乳液更容易形成致密涂膜，使得涂膜的透光率增大，吸水率减小，而过量的成膜助剂残留在涂膜中未及时散去，会降低涂膜的透光率并使得涂膜吸水率变大。

具体实施方式

为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

    丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌。分别以MMA（甲基丙烯酸甲酯）、（St-BA）为核层单体，BA（丙烯酸丁酯）、（MMA-BA）为壳层单体制备了核壳乳液，利用TEM和AFM（原子力显微镜）分析了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌；通过重量分析法，建立起乳液的干燥速率曲线，在核壳比小于2/3的时候核壳乳液粒间能够充分变形融合形成平坦的涂膜。

    通过半连续种子乳液聚合法制备了PMMA/PBA和P（St-co-BA）/P（MMA-co-BA）核壳乳液，在饥饿态条件下加料所制备的乳液通过TEM照片分析，正式乳胶粒子具有理想的核壳结构。

    通过重量分析法，建立起乳液的干燥速率曲线，乳液成膜时水分的挥发大致可分为三个阶段，水沿着水-空气界面自由挥发的恒速阶段；水-空气界面收缩引起的降速阶段；水分通过膜中的毛细管道扩散到水-空气界面进行挥发的扩散控制阶段。

    利用TEM和AFM（原子力显微镜）分析了丙烯酸酯常规乳液和核壳乳液的成膜过程及涂膜形貌，其成膜后期乳胶颗粒由球形变成斜方十二面体，最后随着乳胶颗粒中的聚合物链段不断相互扩散，乳胶颗粒的相互融合，颗粒间的界面消失，形成平坦连续的涂膜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。