硅溶膠偶聯(lián)改性苯丙乳液機(jī)理研究

　　摘要：選用適當(dāng)添加量(0.25%)的KH-560為偶聯(lián)劑，實(shí)現(xiàn)了硅溶膠與苯丙偶聯(lián)連接，采用透射電鏡(TEM)和紅外光譜(IR)對復(fù)合乳液微觀結(jié)構(gòu)及鍵合機(jī)理進(jìn)行探討，并提出了硅溶膠偶聯(lián)苯丙的結(jié)構(gòu)模型。關(guān)鍵詞：硅溶膠；苯丙乳液；偶聯(lián)改性；機(jī)理

??前言

??苯丙乳液具有防水、強(qiáng)附著力、抗老化、耐酸、耐腐蝕、耐磨、成膜硬度高等優(yōu)點(diǎn)而被大量應(yīng)用到水性涂料生產(chǎn)中。其能在室溫下經(jīng)偶聯(lián)劑作用與硅溶膠發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，得到的改性乳液“偶聯(lián)”了大量的納米二氧化硅膠囊，成膜致密性大大提高，光澤度、耐水性、附著力、成膜硬度、耐沾污性等性能也得到了進(jìn)一步的提升[1]。但是有關(guān)偶聯(lián)劑改性機(jī)理的系統(tǒng)研究尚未見報(bào)道。本文重點(diǎn)對偶聯(lián)劑改性機(jī)理進(jìn)行了研究和探討，并建立了硅溶膠偶聯(lián)苯丙乳液結(jié)構(gòu)模型。

??試驗(yàn)部分

??1.1乳液偶聯(lián)復(fù)配前后性能對比

??將含0.25%偶聯(lián)劑的復(fù)合乳液與硅溶膠和苯丙乳液各自的性能進(jìn)行對比。

??1.2復(fù)合乳液性能測試及表征

??1.2.1復(fù)合乳液的透射電鏡觀察

??為了研究復(fù)合乳液中硅溶膠偶聯(lián)苯丙的狀態(tài)，將復(fù)合乳液進(jìn)行了透射電鏡試驗(yàn)分析;為了對比復(fù)合乳液的改性效果，將純苯丙乳液和純硅溶膠乳液以及硅溶膠苯丙共混乳液同時進(jìn)行了透射電鏡觀察。通過試驗(yàn)觀察確定硅溶膠偶聯(lián)苯丙復(fù)合乳液的微觀結(jié)構(gòu)圖。

??1.2.2復(fù)合乳液復(fù)合過程的紅外光譜分析

??為了明確表征復(fù)合乳液偶聯(lián)的過程，將偶聯(lián)劑對復(fù)合乳液鍵合狀態(tài)的影響進(jìn)行了紅外測試，并參照透射電鏡分析圖和紅外分析測試的鍵合狀態(tài)，確定了硅溶膠偶聯(lián)苯丙復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)模型。

??結(jié)果與討論

??2.1乳液偶聯(lián)復(fù)配前后性能對比（見表1）

??表1乳液偶聯(lián)復(fù)配前后性能對比

??通過性能試驗(yàn)研究對比發(fā)現(xiàn)：硅溶膠偶聯(lián)苯丙復(fù)合乳液性能綜合了苯丙和硅溶膠兩者的優(yōu)點(diǎn)，光澤度由69.0%提高到了93.7%，吸水率與苯丙乳液相比從前者的13.8%降低到了4.2%，即耐水性能得到提高；其附著力（1級）比硅溶膠單獨(dú)成膜時要好；成膜硬度從前者的2H提高到了4H。