Film Formation of Water-borne Polymer Dispersion: Designed Polymer Diffusion for High Performance Low VOC Emission Coatings
Notice bibliographique
Résumé
In this thesis, I describe experiments that were designed to provide a better understanding of polymer diffusion during latex film formation. This step leads to the improvement of film mechanical properties. Polymer diffusion in these films was monitored by fluorescence resonance energy transfer. Current paint formulations contain Volatile Organic Compounds (VOCs) as plasticizers to facilitate polymer diffusion. The drawback of this technology is the release of VOCs to the atmosphere. VOCs are deleterious to the environment and contribute to smog and ground level ozone formation. \nThe propensity of water, an indispensible part of any latex dispersion, to promote polymer diffusion was studied. Copolymers of poly (butyl acrylate-co-methyl methacrylate) and poly(ethylhexyl acrylate-co-tertiary butyl methacrylate) with similar glass transition temperatures but different hydrophobicity were compared. Polymer diffusion was monitored for films aged at different relative humidities. Water absorbed by the hydrophobic copolymer film was less efficient in promoting polymer diffusion than in the hydrophilic polymer. Only the fraction of water which is molecularly dissolved in the film participate actively in plasticization. Although water has low solubility in most latex polymers, molecularly dissolved water is more efficient than many traditional plasticizers. \nThe possibility of modifying film formation behavior of acrylic dispersions with oligomers was studied by synthesizing hybrid polymer particles consisting of a high molecular weigh (high-M) polymer and an oligomer with the same composition. Oligomers with lower molecular weight are more efficient as diffusion promoters and have less deleterious effect on high-M polymer viscosity. \nA different set of hybrid particles were prepared in which the oligomer contained methacrylic acid units. The composition of the oligomer was tuned to be miscible with the high-M polymer when the acid groups were protonated but to phase separate when the acid groups were deprotonated. At basic pH, these particles adopt a core-shell morphology, with a shell rich in neutralized oligomers. After film formation, the oligomer shell retarded polymer diffusion. This retardation is expected to expand the time window during which the paint surface can be altered without leaving brush marks (open time). Short open time is a pressing problem in current technology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».