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可再分散聚合物乳胶粉是一种加水能重新分散在水中生成稳定的分散液,并具有原来聚合物乳液相似性能的聚合物粉末。一般是由乳液聚合法获得聚合物乳液,配合一定助剂后通过喷雾干燥工艺脱水制备而成。可再分散乳胶粉主要是用作建筑材料添加剂,可与无机粘结料一起使用,对混凝土、水泥砂浆等进行增韧改性,还可用于粉末涂料和粉末粘结剂等。可再分散性胶粉与常规乳液相比有一个重要优点:它可以预先与水泥、骨料和其他配方组分等一起进行干拌形成干粉混合物,在施工现场直接使用。此外,以可再分散乳胶粉为基础制备干粉涂料,是可再分散乳胶粉的重要应用领域之一。本文以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为主要共聚单体,合成了具有软核硬壳结构的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液,然后将其经喷雾干燥,制得了苯乙烯-丙烯酸酯共聚物可再分散乳胶粉。研究了乳胶粒子结构、聚合物玻璃化温度、核壳单体配比、引发剂用量、苯乙烯(St)的用量、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)的用量、N-(羟甲基)丙烯酰胺(NMA)的用量等对乳液性能以及可再分散乳胶粉性能的影响。采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析(DSC)、粒度分析仪、粘度计、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等测试方法对乳液及可再分散乳胶粉的结构和性能进行了表征。结果表明:软核硬壳结构乳液适合喷雾干燥制得可再分散性好的乳胶粉;当核壳单体配比为2:1、引发剂用量为单体用量的0.5%、St用量为壳层单体用量的20%、HPMA用量为2%、NMA的用量为壳层单体用量的2.5%时,可制得综合性能好的核壳结构聚合物乳液及其可再分散乳胶粉。将苯乙烯-丙烯酸酯共聚物可再分散乳胶粉同无机颜填料、纤维素醚、粉状消泡剂和分散剂等按配方混合均匀,制备了环保型干粉乳胶涂料。本研究对干粉涂料配方进行了优化,重点考察了可再分散乳胶粉对涂料成膜性、施工性、耐擦洗等性能的影响。实验结果表明,当可再分散乳胶粉用量达到20%时,干粉乳胶涂料具有良好的成膜性、施工简便、涂膜耐擦洗次数在1 400次以上、其他性能均达到国家标准GB/T 9756-2009对内墙乳胶涂料的技术要求;涂料中未检测出可挥发性有机物(VOC, volatile organic compounds)及其它有毒物质。因此,本研究制得的干粉涂料时一种性能与传统乳胶涂料相当的、真正的零VOC涂料,具有广阔的应用前景。