柔性硅丙外墙乳胶涂料的制备及性能研究

data-full-width-responsive="true"> 柔性硅丙外墙乳胶涂料的制备及性能研究何庆迪 蔡青青 史立平 孔志元 殷 武 （中海油常州涂料化工研究院，213016）0 引言普通外墙乳胶涂料没有弹性或弹性较差，涂膜容易出现开裂现象，这不仅影响涂料的装饰性能，还会影响涂料的其它性能，使涂料的使用寿命大大降低。而弹性外墙涂料虽然具有较好的弹性，但其涂膜一般较软、发粘，容易受到灰尘、污物的沾染，严重影响外墙涂料的装饰性。所以弹性外墙涂料往往需要和配套的罩面涂层共同使用，这样就增加了涂料的施工工序和原材料成本。本文通过合理的配方设计及先进的合成工艺，制成具有一定弹性的乳液，再在乳胶粒子的表层引入低表面能的有机硅单体，合成出柔性硅丙乳液，配以适宜的颜填料及助剂，制成的柔性硅丙外墙乳胶涂料既具有较好的弹性，又具有较高的耐沾污性、耐水性、耐候性等性能，很好地解决了涂膜弹性和耐沾污性之间的矛盾。可用于各种高档外墙的涂装工程中，满足建筑外墙涂料高装饰性、高耐污性、高耐久性和低污染性的要求。1 实验部分11 实验原料甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和丙烯酸（AA），均为工业级，质量分数99% 以上，经碱液处理除去阻聚剂；乙烯基三乙氧基硅烷（A-151），进口，工业级；反应型乳化剂（AS-1），进口，两性乳化剂（DP-324），自制，均为工业级；引发剂，过硫酸铵（APS），分析纯。12 核壳型柔性硅丙乳液的制备核壳型柔性硅丙乳液聚合工艺流程见图1。预乳化液的制备：将乳化剂、引发剂、去离子水加到烧杯中搅拌均匀，高速搅拌下加入混合单体，继续搅拌30 min，制得预乳化液。按此方法可分别制得种子预乳化液、核预乳化液和壳预乳化液。核壳型柔性硅丙乳液的制备：（1）将种子预乳化液加入三口烧瓶中，开动搅拌并加热到80~85℃，保温反应15 min，即制得蓝光半透明的种子乳液；（2）在1 h 内连续滴加制备好的核预乳化液，滴加完毕后，保温1 h ；（3）在25~3 h 内连续滴加制备好的壳预乳化液，滴加完毕后，保温15 h，降温至50℃以下，用氨水调节乳液pH 值至7~8 之间，用200 目滤网过滤，即得核壳型柔性硅丙乳液。13 分析测试耐水性：按GB/T 17331993 的规定进行测试；耐沾污性：按GB/T 97552001 附录A 的规定进行测试；拉伸性能：按JG/T 1722005 中714 的规定进行测试；凝胶率：反应结束后，收集所有凝聚物烘干至恒重，凝聚物质量占单体总质量的百分数即为凝胶率；差示扫描量热分析（DSC）：采用美国THERMO公司Q100V98Bulid296 差示扫描量热仪于-80~60℃对胶膜进行DSC 测定，氮气氛，升温速率为2℃ /min。2 结果与讨论21 核壳结构的设计采用相同的配方组成分别制成常规共聚乳液、软核硬壳型乳液及硬核软壳型乳液（核壳型乳液的硅单体加在壳层单体中），再将所得的乳液制成20%PVC（颜料体积浓度）的柔性硅丙外墙乳胶涂料，对所得涂料的性能进行比较，结果见表1。