自清洁纳米TiO2-SiO2/含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备

苏利军， 方 莉， 侯磊鑫， 闫光红， 王永康

(1. 山西大学 化学化工学院， 山西 太原 030006； 2. 山西亮龙涂料有限公司， 山西 晋中 030600)

自清洁纳米TiO2-SiO2/含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备

苏利军1， 方 莉1， 侯磊鑫1， 闫光红2， 王永康2

(1. 山西大学 化学化工学院， 山西 太原 030006； 2. 山西亮龙涂料有限公司， 山西 晋中 030600)

以丙烯酸正丁酯(BA)、 甲基丙烯酸甲酯(MMA)、 甲基丙烯酸羟丙酯(HpA)为核单体， 甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、 BA、 MMA和HpA为壳单体， 采用半连续种子乳液聚合法合成了核壳型含氟丙烯酸酯乳液(CFBMH)， 然后掺杂自制超疏水金红石型纳米TiO2-SiO2， 制备了具有自清洁功能的TiO2-SiO2/CFBMH复合材料， 并通过FT-IR、19F NMR、 TEM、 AFM、 TGA、 水接触角(WCA)、 Zeta电位及粒度分析仪等手段对乳液的结构及形态、 乳胶膜的表面形貌、 耐热性能和疏水性能进行了表征和测试. 结果表明， DFMA和TiO2-SiO2的最佳投料量分别是15 wt.%和0.3 wt.%， 所制备的TiO2-SiO2/CFBMH乳液成膜之后具有优异的疏水性能， 接触角达135°， 自清洁能力强， 在外墙涂料领域有广阔的应用前景.

含氟丙烯酸酯乳液； 核壳结构； 微纳结构； 疏水性； 自清洁

0 引 言

近年来， 由于成膜性好、 胶粘性好、 耐腐蚀性强以及成本低等优点， 聚丙烯酸酯乳液被广泛用于外墙建筑涂料. 但是， 聚丙烯酸酯的一些缺点如耐沾污性差、 与有机溶剂相容性差和装饰性差等， 限制了其应用范围[1]. 因此， 研究者们在聚丙烯酸酯乳液改性方面做了大量工作， 特别是构建具有“荷叶效应”的疏水性表面[2]方面的研究.

事实上， 固体表面的润湿性不仅与表面组成有关， 还与表面微观结构有关[3-5]. 为了得到理……