γ甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯、苯乙烯共聚合反应的研究

摘要

以含碳碳双键的有机硅氧烷活性单体和丙烯酸酯、苯乙烯类单体共聚可以对聚合物进行改性，共聚物在使用过程中硅氧烷部分水解缩合形成自交联的网状结构，提高了其耐水性、耐溶剂性和耐污性，成为具有优异性能的新材料。本文分别采用溶液聚合法和乳液聚合法，合成了γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TMSPMA）改性的丙烯酸酯、苯乙烯共聚物，并对其结构进行了表征。主要内容如下：
　　 ⑴采用溶液聚合法，以乙酸丁酯为溶剂，制备了甲基丙烯酸甲酯（MMA）/TMSPMA共聚物。用红外光谱仪、核磁共振仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。研究了反应温度、引发剂浓度对溶液聚合转化率的影响。结果表明：红外谱图中1085 cm-1处Si-O-C键的吸收峰和核磁共振谱图中δ=0.67处Si的α位氢核共振峰，都证明TMSPMA已经与MMA共聚；升高反应温度、延长反应时间和增大引发剂浓度都提高了聚合反应转化率；未交联的共聚物熟稳定性随TMSPMA浓度增加而下降；有机硅烷交联后，共聚物（单体浓度比16：1）的起始分解温度为250℃，具有较高的热稳定性。
　　 ⑵以阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠（SDS）和非离子型乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为复合乳化剂（SDS/OP-10），通过乳液共聚合反应分别制备了有机硅改性的MMA/丙烯酸丁酯（BA）乳液和苯乙烯（St）/BA乳液。用红外光谱仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。结果表明：TMSPMA与MMA/BA、St/BA发生了有效的共聚合反应；加入TMSPMA后，提高了共聚物的起始热分解温度。并对乳液共聚合体系表观动力学进行了初步研究；测定了反应温度、引发剂、乳化剂用量以及TMSPMA摩尔浓度对乳液共聚合反应速率的影响，得到了聚合反应的表观活化能和表观动力学方程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2乳液聚合

1.2.1乳液聚合概述

1.2.2乳液聚合的研究进展

1.2.3乳液聚合机理

1.3丙烯酸乳液涂料研究

1.3.1丙烯酸乳液涂料概述

1.3.2丙烯酸乳液涂料改性方法

1.4有机硅改性丙烯酸酯的研究概况

1.4.1有机硅改性丙烯酸乳液的技术研究

1.4.2有机硅改性丙烯酸树脂的方法

第2章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/甲基丙烯酸甲酯溶液共聚合的研究

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1主要原料

2.2.2主要设备

2.2.3共聚物的制备及转化率测定

2.2.4性能测试及表征

2.3结果与讨论

2.3.1共聚物红外光谱分析

2.3.2核磁共振分析

2.3.3热失重分析

2.3.4反应温度、引发剂摩尔浓度对聚合反应速率的影响

2.4结论

第3章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯乳液共聚合的研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1主要原料

3.2.2主要设备

3.2.3共聚物的制备

3.2.4性能测试及结构表征

3.3结果与讨论

3.3.1共聚物红外光谱分析

3.3.2热失重分析

3.3.3乳液共聚合表观动力学分析

3.4结论

第4章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/苯乙烯/丙烯酸丁酯乳液共聚合的研究

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1主要原料

4.2.2主要设备

4.2.3共聚物的制备

4.2.4结构表征及性能测试

4.3结果与讨论

4.3.1共聚物红外光谱分析

4.3.2热失重分析

4.3.3乳液共聚合表观动力学分析

4.4结论

全文结论

参考文献

致谢

硕士研究生期间发表及待发论文