硅烷偶联剂改性聚硅氧烷乳液的制备及其在涂料中的应用

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内墙乳胶漆作为内墙装饰材料应用十分广泛,其疏水耐污渍的强弱是内墙涂料功能性的重要指标。本论文旨在设计合成两种硅烷偶联剂改性的聚硅氧烷乳液,并将其作为疏水助剂应用于内墙乳胶漆中。  首先,通过两条不同的路线设计并合成了两种类型的硅烷偶联剂改性聚硅氧烷乳液。其内容为:(1)以KH570与端含氢硅油为原料经过硅氢加成、改性硅油的乳化两步制得稳定的KH570改性聚硅氧烷乳液。(2)以D4单体和硅烷偶联剂(A171、A151、KH570)为原料经过两步制得稳定的蓝白色D4/硅烷偶联剂共聚乳液。  其次,通过红外、粒径测试对两种类型的硅烷偶联剂改性聚硅氧烷乳液进行了表征,并对其稳定性能进行了测试。同时,对添加了这两种助剂的涂层进行接触角、SEM、EDS、飞行时间二次离子质谱等测试分析。结果表明,添加的助剂出现在涂层表面并在表面成膜,并使其更加粗糙,疏水性能增强。  最后,将上述两种乳液作为疏水助剂应用在内墙低档涂料M600和内墙高档涂料XP7中。结果表明:这两种疏水助剂都很大的提升了涂层疏水性能并使低档涂料涂层耐污渍性能达到目标要求。在低档涂料M600中比高档涂料XP7中有更好的效果。第一种助剂随着添加量的增加,其涂层的接触角并没有明显的变化,说明在低添加量时即可使涂层具有良好的疏水效果。第二种助剂随着添加量的增加,其涂层的接触角是先增加后趋于平衡。在低档涂料M600中,KH570-PDHS-3000助剂(A-3)和D4/A171共聚乳液助剂(B-1)在添加量分别为1 wt.%和3 wt.%时,涂层干燥七天后,可以分别使M600涂层接触角提高到130.9°和128.7°;在高档涂料XP7中,A-3助剂和B-1助剂在添加量分别为1 wt.%和3 wt.%时,涂层干燥7天后,可分别使XP7涂料涂层接触角提高到114.8°和116.5°。这两种助剂在M600和XP7中对涂层接触角和耐污渍性能的提升性都优于现用的蜡乳液,显示有较好的应用潜力和推广价值。
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