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以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,采用半连续种子乳液聚合法制备苯丙乳液,探讨了乳化剂的类型和配比、甲基丙烯酸(MAA)的用量、乳胶粒子的结构和共聚物的玻璃化转变温度(Tg)等因素对苯丙乳液冻融稳定性的影响。研究表明,单体组成相同的情况下,软核硬壳型苯丙乳液的冻融稳定性明显优于硬核软壳型和均相聚合型乳液,当MAA用量占主单体用量的3wt%,乳化剂AG-124与NKP-2(质量比为1:1)总用量占主单体的2wt%,所得苯丙乳液聚合稳定、冻融稳定性优异(通过10次冻融循环)。采用多种表征手段探讨乳液冻融稳定性的机理,红外光谱表明可聚合乳化剂NKP-2与主单体生成了共聚物;扫描电镜和差示扫描热分析同时表明合成的乳液粒子结构与设计结构一致;粘度测试和粒径分布测试显示,冻融稳定性优异的乳液在冻融循环过程中粒径及粒径分布变化、粘度变化均较小;理论分析指出,乳液的冻融稳定性由四种势能的相互平衡决定,根据冻融机理可以将乳液冻融循环过程分为四个阶段。随后,针对高颜填料体积比(PVC)内墙涂料的缺点,考察了丙烯酰胺类单体和羟基型交联单体对乳液性能的影响。结果显示,丙烯酰胺类单体能显著提高乳液的钙离子稳定性;而羟基型交联单体的加入将乳液涂膜的附着力提高了一个等级,涂膜吸水率下降了约41%。同时,针对苯丙乳液转化率较低的问题,探讨了反应温度、热引发剂APS的用量、后续单体的滴加时间、后聚合工艺中氧化还原引发剂的种类、用量及添加工艺对乳液转化率的影响。研究表明,设置反应温度为80℃,APS用量为0.5wt%,后续单体滴加时间为4.0h,选用氧化剂t-BHP与还原剂FF6M配对在60℃下采用先滴加氧化剂后滴加还原剂的方式能使单体转化率最高达到99.2%。最后用自制的改性抗冻融苯丙乳液,在不添加抗冻剂的情况下配制高PVC、低VOC抗冻融内墙涂料,考察助剂的种类和用量对内墙涂料综合性能的影响。结果表明,成膜助剂的加入大大改善了涂料的成膜性能和耐擦洗性能,而冻融循环次数有所下降;选用HLB值较小的非离子型润湿剂更有利于涂料的冻融稳定性;采用不同类型的增稠剂进行复配使用能兼顾涂料的粘度和冻融稳定性。最终得到的内墙涂料各项性能指标优良,且冻融稳定性优异,VOC含量等各项环保指标优异。