环氧树脂和硅溶胶改性苯丙胶乳的制备及其应用

论文摘要

苯丙胶乳具有合成工艺简单、产品无毒无味、污染小、适用性强、价格低廉等优点,改性苯丙可以拓宽其应用领域。本论文利用乳液聚合方法合成硅溶胶、环氧树脂改性苯丙胶乳系列功能胶乳,制备了混凝土封闭渗透剂、混凝土防水耐压防开裂腻子和水性混凝土防腐涂料,用于混凝土结构防腐工程。1、采用原位乳液聚合法合成了硅溶胶/苯丙复合胶乳,系统地研究了聚合工艺参数以及乳化剂种类和用量对复合胶乳性能的影响。同时对乳胶粒子形貌进行了透射电镜分析。试验结果表明：当乳液聚合温度为80℃,采用预乳化单体滴加法,3h恒压滴定,保温温度为85℃,保温时间为60min,降温调碱制备的胶乳稳定性好；相比单一乳化剂体系,采用复合乳化体系SDS/OP-10制备的胶乳稳定性好,减少复合乳化剂用量,乳液聚合稳定性下降,乳胶粒粒径变大,耐水性提高。2、选择阴离子型苯丙胶乳、硅溶胶/苯丙共混胶乳、硅溶胶/苯丙原位复合胶乳作为混凝土封闭渗透剂,对比对水泥基体封闭渗透效果的影响。实验结果表明,硅溶胶/苯丙原位复合胶乳对水泥基体封闭渗透性能明显优于苯丙胶乳、硅溶胶/苯丙共混胶乳。3、采用乳液聚合法成功合成了环氧树脂接枝苯丙胶乳,环氧树脂含量可高达30%。系统研究了引发剂用量、功能单体种类及用量对环氧树脂接枝苯丙胶乳聚合稳定性、贮存稳定性、胶乳粒子的粒径及分布的影响。试验结果表明：选择引发剂用量为0.4%,丙烯酰胺功能单体用量为O.8%,合成的环氧树脂接枝苯丙胶乳,聚合稳定性、热贮存稳定性和Ca2+稳定性最佳。4、以环氧树脂接枝苯丙胶乳为主要粘接基料制备了混凝土防水耐压防开裂腻子以及混凝土防腐涂料。两种产品的性能经过扬州市产品质量监督检验所检测达到国内先进水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 乳液聚合的发展简史及现状
• 1.2 苯丙胶乳的改性
• 1.2.1 硅溶胶改性苯丙胶乳
• 1.2.1.1 机械共混改性法
• 1.2.1.2 原位乳液聚合改性法
• 1.2.2 环氧树脂改性苯丙胶乳
• 1.2.2.1 共混改性法
• 1.2.2.2 化学改性法
• 1.3 改性苯丙胶乳在混凝土防腐蚀领域的应用
• 1.4 本论文的研究背景、研究内容及创新点
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究的创新点
• 1.5 参考文献
• 2 原位乳液聚合法制备硅溶胶/苯丙封闭渗透剂
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 实验原料及主要仪器
• 2.2.2 原位乳液聚合法制备硅溶胶/苯丙复合胶乳
• 2.2.2.1 预乳化法
• 2.2.2.2 单体滴加法
• 2.2.3 合成硅溶胶/苯丙复合胶乳基本配方
• 2.2.4 性能测试与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 硅溶胶/苯丙复合胶乳的合成机理
• 2.3.2 聚合工艺的确定
• 2.3.2.1 单体加入方式对胶乳性能的影响
• 2.3.2.2 反应温度的确定
• 2.3.2.3 保温时间的确定
• 2.3.2.4 贮存pH值对胶乳稳定性的影响
• 2.3.3 乳化剂种类及其用量对复合胶乳性能的影响
• 2.3.3.1 乳化剂种类对胶乳聚合反应的影响
• 2.3.3.2 复合乳化剂用量对胶乳稳定性的影响
• 2.3.3.3 乳化剂用量对乳胶粒粒径及其分布的影响
• 2.3.3.4 乳化剂用量对乳胶膜吸水动力学的影响
• 2.4 结论
• 2.5 参考文献
• 3 硅溶胶/苯丙混凝土封闭渗透剂性能及结构研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 实验原料及主要仪器
• 3.2.2 硅溶胶/苯丙原位复合胶乳的制备
• 3.2.3 苯丙胶乳的制备
• 3.2.4 硅溶胶/苯丙共混胶乳的制备
• 3.2.5 性能测试与表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 封闭渗透剂的性能对比
• 3.3.2 硅溶胶/苯丙原位复合胶乳在水泥板中渗透效果形貌图（SEM）
• 3.3.3 乳胶膜红外表征（ATR-FTIR）
• 3.3.4 玻璃化转变温度的分析（DSC）
• 3.3.5 热失重的分析（TGA）
• 3.3.6 复合胶乳的乳胶粒形貌（TEM）
• 3.3.7 复合胶乳乳胶粒粒径及其分布（DLS）
• 3.3.8 胶乳触变性的分析
• 3.3.9 乳胶膜吸水动力学的研究
• 3.4 结论
• 3.5 参考文献
• 4 混凝土防水耐压防开裂腻子和防腐涂料用环氧树脂接枝苯丙胶乳的合成
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 实验原料及主要仪器
• 4.2.2 环氧树脂接枝苯丙胶乳的制备
• 4.2.3 环氧树脂接枝苯丙胶乳基本配方
• 4.2.4 性能测试及表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 环氧树脂接枝苯丙胶乳的合成机理
• 4.3.2 引发剂种类及用量对胶乳稳定性的影响
• 4.3.3 功能性单体种类及用量对胶乳性能的影响
• 4.3.3.1 功能性单体种类对胶乳基本性能的影响
• 4.3.3.2 环氧树脂接枝苯丙胶乳乳胶膜的红外谱图
• 4.3.3.3 环氧树脂接枝苯丙胶乳乳胶粒子形貌图
• 4.3.4 单独采用功能单体丙烯酸的胶乳贮存稳定性原因分析
• 4.4 结论
• 4.5 参考文献
• 5 混凝土防水耐压防开裂腻子和混凝土防腐涂料制备
• 5.1 引言
• 5.2 实验
• 5.2.1 生产原料及主要设备
• 5.2.2 混凝土防水耐压防开裂腻子的基本配方
• 5.2.3 混凝土防水耐压防开裂腻子的制备方法
• 5.2.4 混凝土防腐涂料的基本配方
• 5.2.5 混凝土防腐涂料的制备方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 混凝土防水耐压防开裂腻子的性能检测
• 5.3.2 混凝土防腐涂料配方中功能助剂的选择
• 5.3.3 混凝土防腐涂料的性能检测
• 5.4 结论
• 5.5 参考文献
• 结论
• 致谢
• 攻读学位期间发表或即将发表的论文
• 发明专利
• 参加会议