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本论文的研究内容主要涉及两方面的内容:其一为对有机硅单体(D4)的预乳化方法进行了探索,引入了D相乳化法对D4单体进行预乳化.其二是是高硅含量的硅丙核壳乳液的制备及性能表征。
对单体进行预乳化是稳定乳液聚合过程的有效手段之一,广泛应用于乳液聚合,因此本文首先对有机硅单体(D4)的预乳化方法进行了探索,本部分转相法与D相法在有机硅单体预乳化中的应用与机理,通过跟踪预乳化过程中电导率的变化,粒子形态的变化探索了转相法与D相法两种预乳化方法的机理.通过检测预乳液粒径与Zeta电位,存储稳定性来评价选择最优的预乳化方法,结果表明由D相法制备的D4预乳液的性能要远远优于转相法。通过改变D相法中乳化剂,助乳化剂和水用量来得到了最优的预乳化条件.进一步对两种预乳液进行聚合得到了聚硅氧烷乳液,通过测试聚硅氧烷乳液的粒度与分布,Zeta电位等乳液性能探索不同的预乳化方法对聚硅氧烷乳液的影响,应用D相乳化法进行预乳化后得到了平均粒径小于100nm,Zeta电位的绝对值高于60mv,微蓝色的聚硅氧烷乳液。
在有机硅改性丙烯酸酯乳液的研究中,首先根据聚二甲基硅氧烷乳液聚合过程中乳胶束粒径、粒径分布和Zeta电位的变化推测,有机硅阴离子乳液聚合过程可分为成核阶段、生长阶段和平衡阶段.而后通过种子乳液聚合方法合成了硅丙乳液,改变乳液合成中反应温度,反应时间,乳化剂用量,引发剂用量,有机硅单体用量等因素,得到了最优的合成条件.结果表明反应温度为80℃,引发剂用量为0.3%,乳化剂用量4%为最优的反应条件.通过红外,热重,对硅丙乳液进行了表征,将硅丙乳液成膜后,测试了膜的耐水性,发现硅丙膜的吸水率随有机硅含量的增大而减小,当硅含量增加到21%以后吸水率保持稳定。