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含硅高分子材料具有很多优异的性能,将纳米SiO2和有机硅引入水性丙烯酸酯类涂料中,能够使-Si-O-键的特性表现出来,起到提高涂料性能的作用。本文合成了三种类型的含硅丙烯酸酯类涂料,研究了改性后的丙烯酸酯涂料的物理、化学、力学性能和热性能:1.采用原位生成法,合成了纳米SiO2/聚丙烯酸酯乳液涂料,并测定了乳液和涂膜的性能。结果表明,纳米SiO2在乳液中分散的比较均匀;加入纳米SiO2后乳液的粒径由226nm增加到了378nm;当w(纳米SiO2)=6%时,改性树脂的玻璃化温度提高了6.3oC;涂膜的耐热性和硬度也有所提高。2.以二苯基二甲氧基硅烷为主单体,KH-570为偶联剂,合成聚苯基硅氧烷乳液,然后滴加丙烯酸酯类单体,使其发生共聚,得到聚苯基硅氧烷/聚丙烯酸酯复合乳液。并对涂膜的耐水性、热性能以及力学性能进行了测定。结果表明,当w(聚硅氧烷)=20%时,涂膜吸水率最低为6.8%;当w(聚硅氧烷)=10%时,树脂Tg为57.2oC,比纯丙烯酸酯高6.6oC。3.合成了聚苯基硅氧烷/聚醋丙乳液涂料,研究了该反应体系的动力学特征,讨论了影响聚合速率和反应转化率的因素,测定了材料的耐热性和动态力学谱。结果得出,该反应体系的表观活化能Ea=76.0kJ·mol1;聚合反应速率RP∝CE0.48CI0.71;当w(聚硅氧烷)=20%时,聚合物的玻璃化温度由43.2oC升高到47.2oC。4.制备了甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS),合成了MAP-POSS改性水性环氧丙烯酸酯光固化涂料。测得了MAP-POSS/EA体系的DSC谱图,对其反应过程的动力学行为进行了研究。还测定了材料的耐热性和动态力学谱。结果得出,可以用自催化S-B动力学模型来描述MAP-POSS/EA体系的固化反应过程,反应的平均表观活化能为65.42kJ/mol;加入12wt%MAP-POSS时,MAP-POSS/EA树脂的Tg达到最大值52.9oC,树脂耐热性提高。