添加水性纳米二氧化硅溶液的方法，通过无皂乳液聚合和水溶性有机硅偶联剂对其进行表面改性，同时将纳米二氧化硅的团聚体发散到纳米级。

通过改性纳米二氧化硅与聚丙烯酸酯乳胶复合，得到了团聚体平均尺寸约的复合涂料，使产品的耐洗刷性大大提高。

有些纳米材料具有特殊的性能，例如纳米材料具有吸收远红外线反射紫外线和杀菌等多种性能，所以纳米材料与乳液杂化必将赋予乳液多种性能。

同时，由于纳米安徽大学届本科生毕业论文材料遇水发生水化，可以在纳米材料的表面产生，为杂化乳液的合成提供了条件。

为此，苗海龙等制得了纳米材料杂化硅丙乳液，其透射电镜照片显示纳米材料是通过核壳型结构与硅丙乳液高分子相杂化的，纳米材料杂化乳液涂料的耐老化性能附着力都有所提高。

据报道，金红石型纳米无毒无味，对紫外光有良好的屏蔽作用，吸收紫外光后不分解不变色，具有良好的稳定性和持久性。

因此，在前人大量的研究成果基础上，更能让我们看到纳米复合水性丙烯酸酯的可行性以及它的前景。

聚合方法的选择常见的聚合方法有法本体聚合法悬浮聚合法乳液聚合法配位聚合和溶液聚合，本实验选用乳液聚合法。

乳液聚合的种类有传统乳液聚合法分为预乳化法和单体滴加法核壳乳液聚合无皂乳液聚合微乳液聚合以及细乳液聚合等。

采用何种聚合方法让两者的性能完美地结合在起直是人们研究的方向，经长期研究发现乳液聚合是制备聚合物无机纳米复合粒子的重要方法，但直接采用无机粒子进行乳液聚合，较难实现聚合物对无机纳米粒子的有效包覆，当无机粒子比重大粒径小的时候，易出现复合乳胶粒子的凝聚现象。

细乳液聚合是制备聚合物无机纳米复合粒子的方法之。

聚合过程中无机纳米粒子稳定分散在单体亚微液滴中，得到的聚合物无机纳米复合粒子包覆完全结构可控性强。

细乳液聚合是世纪年代发展起来的种新型乳液聚合技术。

而在年之前，人们普遍认为以下的单体液滴因无法稳定存在而根本无法参与乳液聚合的成核过程旧。

直到年，等在乳液聚合中首次使用十六醇和十二烷基硫酸钠共同作为乳化剂，通过高速搅拌，首次成功制备了稳定的苯乙烯亚微米液滴，并首次实现了液滴成核，为细乳液聚合的研究拉开了帷幕。

采用常规乳液聚合时，聚合反应的主要场所是单体增溶的胶束，主要的成核机理是胶束成核或均相成核。

在聚合过程中，单体需通过水相由单体液滴向乳胶粒迁移，这样单体就难以避免与水相接触从而过早水解缩合。

细乳液聚合不同于常规乳液聚合的胶束成核机理或均相成核机理，主要是单体液滴成核。

细乳液聚合借助于乳化剂和助稳定剂共同作用，经超声乳化工艺，实现动力学的亚微粒级单体液滴分散体系的聚合。

细乳液聚合中单体液滴可以看作是的纳米反应器，单体在其中直接进行聚合并转化为乳胶粒子，避免了易过早水解缩合的单体从单体液滴通过水相向乳胶粒子的迁移，这对于纳米单体的常规乳液聚合而言显示了极大的优势。

经典乳液聚合中，乳胶粒子数与起始液滴数目无关，乳胶粒子的尺度和数目主要取决于反应动力学参数如温度引发剂浓度等而细乳液聚合中，乳胶粒子主要由细乳液滴聚合得到，它们的大小主要由分散过程和液滴稳定性决定，而不是取决于聚合工艺参数，聚合物乳胶粒与单体液滴近似地呈对应关系。

细乳液聚合在稳定的细乳液滴内进行，单体不需要经水相扩散与迁移，特别适合用纳米粒子作单体安徽大学届本科生毕业论文的聚合。

本实验方法的简介实验步骤简介本实验首先使用甲基丙烯酸三甲氧基硅烷对纳米粒子进行偶联处理，进步通过细乳液聚合得到了内部包裹纳米粒子的核壳型复合粒子。

着重研究了纳米表面改性探讨了改性后的乳化剂助稳定剂用量与转化率的关系通过测试得出纳米用量对聚合物膜性能的影响。

反应机理在本实验的原料基础上的反应机理见图图改性纳米及其与和自由基共聚机理安徽大学届本科生毕业论文第二章实验部分实验原料纳米粉体，硅烷偶联剂甲基丙烯酸三甲氧基硅烷，甲基丙烯酸甲酯，分析纯，天津市福晨化学试剂厂丙烯酸丁酯，天津市光复精细化工研究所使用前均减压蒸馏去除阻聚剂十二烷基硫酸钠，化学纯，天津市光复精细化工研究所正十六烷，分析纯，天津市光复精细化工研究所偶氮二异丁腈，试剂级，上海邦成化工有限公司，无水乙醇，重结晶，对苯二酚，分析纯，上海化学试剂公司氨水，阜阳化工有限公司实验用水均为去离子水。

纳米粒子表面处理纳米的表面处理将纳米分散于乙醇中，称定量溶于无水乙醇，用氨水调节，在机械搅拌下超声波分散，然后加入到圆底烧瓶中。

在室温下搅拌两天，反复离心分散五次，除去多余的水分及未反应的自由等。

最后在下烘干，放干燥器中备用。

单体细乳液的制备将乳化剂溶于去离子水中，磁力搅拌使之完全溶解，得到水相将溶有纳米的单体混合物油相超声使之混合均匀然后将油相缓慢地加入水相中并继续磁力搅拌得到单体预乳液。

再用型分散乳化机弗鲁克流体机械制造有限公司，在剪切速率为档下将上述单体预乳液在冰水浴中带走超声过程中产生的热量高速乳化，制得稳定的单体细乳。

安徽大学届本科生毕业论文表助乳化剂用量对聚合反应的影响助乳化剂用量凝聚物从表可以看出，随着助稳定剂用量的增加，聚合反应的凝聚物越来越少。

说明助稳定剂有利于稳定亚微液滴，增强聚合稳定性。

应力应变曲线图聚合物膜应力应变曲线图为用量为时的复合物膜的应力应变曲线图。

从图上可以看出，在聚合物中添加纳米后，胶膜的拉伸强度获得提高，而断裂伸长率相应变小。

这说明以纳米级分散于聚丙烯酸酯基体中，纳米粒子比表面积比较大，对基体聚合物的聚集态有显著的影响，起到了增强的效果。

二氧化钛用量对聚合物膜吸水率的影响从图可以看出，胶膜吸水率随时间的延长而变大，但在聚合物中加入纳米可以减小胶膜的吸水率。

同时，我们还可以看出，聚合物胶膜的吸水率随着二氧化钛添加量的增加而逐渐减少。

这是因为，二氧化钛在聚合物中起着阻隔作用，不利于水分子的进入，因此，在聚合物中加入纳米有利于提高聚合物的疏水性能，减少其吸水率。

纳米能被包覆于纳米复合物中，填充了本来疏松的大分子链，使得水分子无法进入被纳米粒子填充的聚合物内进行溶胀，也使得纳米复合物的密度增加，吸水量百分比相应减少。

安徽大学届本科生毕业论文吸水率时间图不用用量时胶膜吸水率时间变化曲线改性后粉体和复合物胶粒的形貌图改性的图图聚合物细乳液胶粒的图乳化剂用量为单体乳化剂用量为单体从图中可以看出，改性后的分散效果很好，没有看到很大的团聚现象。

图安徽大学届本科生毕业论文为聚合物细乳液胶粒的图，可以看出聚合物胶粒呈球状，中间有深色区域为纳米粉体，浅色区为聚丙烯酸酯。

说明粉体被包裹在聚合物中，而且未看到底色中有黑色部分，可以认为无机粉体被很好的包进了聚合物球中。

与红外光谱相符，进步证明了已成功将纳米引入进了聚合物中，达到了预期目的。

图为乳化剂用量为时的聚合物细乳液胶粒的图，粒径大约在，分布比较均图为乳化剂用量为的聚合物细乳液胶粒的图，粒径大约在，分布优于图。

这是因为，随着乳化剂用量的增多，粒径会变小，但同时胶束成核的几率变大，以致粒径分布会变宽。

安徽大学届本科生毕业论文第四章结论本实验通过在碱性条件下，用硅烷偶联剂改性，使其由亲水表面转变为疏水表面。

通过热重分析表征，表明纳米表面包覆约有的，从而得到分散性好，不易团聚的纳米粉体。

实验探究了细乳液聚合的条件综合考虑温度应控制在乳化剂用量为单体用量的，此时处于乳化剂的临界胶束浓度值附近助乳化剂用量选为单体用量的时条件较优，可以得到稳定的胶粒粒径分布较窄的细乳液。

通过对聚合物胶膜的热重分析拉力吸水率的表征，表明了在聚合物中添加纳米可以提高聚合物的热稳定性和力学性能。

而且可以根据文献预测纳米还可以赋予聚合物特殊的光学和自清洁性能等。

安徽大学届本科生毕业论文主要参考文献王月菊，刘杰，扬建军，张建安，吴庆云，吴明元有机硅改进丙烯酸酯最新乳液聚合方法研究发展涂料技术与文摘技术发展刘吉平，等纳米科学与技术丛书无机纳米材料科学出版社，胡平，陈平绪，赖学军，曾幸荣水性聚丙烯酸酯改性研究进展，涂料工业张超灿，汤先文，单松高纳米二氧化硅聚丙烯酸酯乳胶涂料涂膜的制备及性能研究胶体与聚合物苗海龙，郭保文，贺忠平，等纳米材料杂化硅丙乳液的合成与性能研究材料科学与工程学报祖庸，樊安紫外线屏蔽剂纳米钛工业进展，陈华，赵秀娟，张贵军，等核壳型含氟丙烯酸酯共聚乳液涂料工业，刘洪波，岳玉雪有机硅改进丙烯酸酯乳液的研究辽宁建材，张心亚，涂伟萍，陈焕钦有机硅改性丙烯酸酯核壳结构压敏胶聚合物乳液的研制中国胶粘剂安徽大学届本科生毕业论文致谢在本论文完成之际，首先我要衷心地感谢我的论文指导老师杨建军教授。

杨老师在学术上的深厚造诣，在治学态度上的丝不苟，在待人接物上的平易近人，将使我终生受益无穷。

对待生活工作的态度更使我受益匪浅。

其次，我要特别感谢实验室的师姐刘楠楠，给予我的大量指导和建议，使得我能顺利开展工作完成论文。

在生活中对我的照顾。

还要感谢实验室的的师兄金至来刘杰，师姐王月菊在实验和生活重的帮助。

安徽大学本科毕业论文题目细乳液聚合法制备纳米丙烯酸酯共聚物的研究学生姓名夏燕学号细乳液聚合法制备纳米丙烯酸酯共聚物的研究摘要本文首先使用甲基丙烯酸三甲氧基硅烷对纳米粒子进行偶联处理，进步通过细乳液聚合得到了内部包裹纳米粒子的核壳型复合粒子。

通过热重分析表征，表明纳米表面包覆约有的通过探讨乳化剂助稳定剂用量与转化率的关系，结果显示温度应控制在，乳化剂用量为单体用量的，助乳化剂用量选为单体用量的时，可以得到稳定的胶粒粒径分布较窄的细乳液通过吸水率拉伸强度和热重分析测试，表明纳米可以提高聚合物的耐水性耐候性和拉伸强度。

关键词细乳液聚合纳米水性丙烯酸酯目录第章前言水性丙烯酸酯树脂的研究进展水性丙烯酸酯纳米复合物的进展聚合方法的选择本实验方法的简介实验步骤简介反应机理第二章实验部分实验原料纳米粒子表面处理单体细乳液的制备细乳液聚合性能测试单体转化率聚合过程稳定性胶膜吸水性力学性能热重分析红外光谱表征粒子形貌第三章结果与讨论红外谱图热分析纳米热重分析聚合物热重分析温度对转化率的影响乳化剂用量对转化率的影响助乳化剂用量对聚合反应的影响应力应变曲线二氧化钛用量对聚合物膜吸水率的影响改性后粉体和复合物胶粒的形貌第四章结论主要参考文献致谢安徽大学届本科生毕业论文第章前言水性丙烯酸酯树脂的研究进展丙烯酸类树脂，是近年迅速发