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随着汽车工业的高速发展和人们环保节能意识的不断提高,对汽车三滤的性能以及滤纸增强树脂的性能均提出了更高的要求。目前应用于汽车滤纸增强用的苯丙乳液普遍存在抗水性不佳、在潮湿的环境下滤纸强度下降快、过滤寿命短等问题,而采用的改性方法除了对苯丙乳液本身进行优化之外,行之有效的就是加入具有疏水性能的共聚单体或交联剂。
本文结合汽车燃油滤纸的发展,在对国内外滤纸增强树脂的研究状况进行综合分析的基础上,从聚合工艺、乳化剂用量及配比、引发剂用量、缓冲剂用量、搅拌速度等方面对实验室原有苯丙乳液工艺进行改进;并且结合功能单体改性法、交联改性法,分析核壳单体选择与比例、功能单体用量、交联单体用量等对纸张力学性能的影响,通过测试滤纸的抗张强度、耐破度、挺度、耐水时间等,优化出较高稳定性和较佳应用性能的苯丙乳液工艺配方。在优化的苯丙乳液工艺配方的基础上,采用预乳化种子半连续法核壳乳液聚合工艺,成功的在壳层聚合中引入有机硅单体(KH-570和羟基硅油)进行共聚,制备出核/壳型有机硅改性苯丙共聚乳液(简称硅-苯丙共聚乳液);并探讨有机硅含量及比例对乳液性能的影响,分析凝胶产生的原因及对策,通过红外、XPS、DSC、TEM及OCA15表面接触角分析仪等现代化手段对产物的结构、形态及性能进行表征。研究表明,硅-苯丙乳胶膜具有良好的憎水性能和亲油性能。此外,将自制的硅-苯丙共聚乳液应用于汽车燃油滤纸,通过测试浸渍滤纸的抗张强度、耐破度、挺度、透气度、高湿条件下力学性能保留率、静态接触角等来表征浸渍滤纸力学性能、憎水性能及亲油性能的优劣。结果表明,在苯丙乳液中添加有机硅单体,不但能保持浸渍滤纸力学性能、亲油性能,而且可以有效的提高浸渍滤纸的憎水性能。