环氧树脂改性苯丙乳液的制备研究

采用乳液聚合法制备出环氧树脂接枝改性苯丙乳液(EP-SA),重点研究了2种不同相对分子质量的环氧树脂对接枝效率、接枝共聚物相对分子质量、乳液粒子粒径及其分布、粒子形貌、乳液涂膜耐水性的影响,结果表明:E-20环氧树脂改性苯丙综合性能更好。采用氧化还原后聚合处理以及水合肼转化后处理方法,成功地将EP-SA的残余单体浓度控制在30×10-6以下。     

氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐乳液共聚转化率和胶乳特性

以十二烷基硫酸钠(SDS)和α-丙烯基烷基酚聚氧乙烯醚(10)硫酸铵(HS-10)为复合乳化体系、偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,采用间歇乳液聚合合成氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐(VC-VAc-MAH)共聚物胶乳,研究了聚合温度、AIBA用量、SDS和HS-10用量及初始单体投料比对聚合转化率、胶乳稳定性和乳胶粒子粒径的影响。结果表明:MAH的加入使胶乳稳定性下降,加入HS-10虽使聚合转化率略有降低,但胶乳稳定性增加;聚合转化率随聚合温度和引发剂用量的增加而增加;当SDS用量为3%(质量分数)时,胶乳稳定,聚合转化率较大;乳胶粒子粒径随着SDS用量的增加而减小,HS-10用量对乳胶粒子粒径的影响较小;随着投料单体中VAc或MAH含量的增加,聚合转化率降低;固定投料单体组成时,共聚物中VAc和MAH含量随转化率的增加而增加。     

无皂苯丙乳液的制备及其固化漆膜性能研究

采用预乳化种子半连续聚合的工艺,以反应性乳化剂代替小分子乳化剂,苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯为共聚单体,制备了无皂苯丙乳液,并使用固化剂对其进行交联固化,制备耐水性好的苯丙固化漆膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对苯丙聚合物及其固化漆膜进行了表征,探讨了反应性乳化剂用量对转化率、凝聚率、乳胶粒粒径、Zeta电位、乳液稳定性及其苯丙固化漆膜性能的影响。结果表明,反应性乳化剂与苯丙单体进行了共聚,固化剂与苯丙树脂产生了固化交联反应。随着反应性乳化剂用量的增加,单体转化率提高,凝聚率降低,乳胶粒粒径减小,乳胶粒表面所带电荷增多,乳液稳定性提高。当乳化剂用量为3%时,苯丙固化漆膜耐水性最好,此时固化漆膜在40℃去离子水中浸泡10天不发白和不脱落。     

丙烯酸丁酯的乳液聚合反应与粒径控制

采用一步法乳液聚合技术合成聚丙烯酸丁酯(PnBA)胶乳,考察了单体投料浓度、共聚组成和乳化剂类型对PnBA乳胶粒子粒径和胶乳表面张力的影响。结果发现,在较高的单体投料浓度下,引入适量的电解质有利于生成较大粒径的PnBA乳胶粒子,降低了乳液体系的表面张力。引入苯乙烯(St)共聚单体后,随着St质量分数的增加,乳胶粒子粒径不断下降,表面张力显著增大并导致乳液破乳。为此,提出了在较高单体投料浓度下进行乳液聚合反应,通过电解质促进初级乳胶粒子的聚并来获得大粒径乳胶粒子的形成机制。     

环糊精对聚合物乳胶粒子性能影响的研究

以苯乙烯（St）和甲基丙烯酸丁酯（BMA）为单体,采用核壳乳液聚合的方法,制备了苯丙乳胶粒子。研究了不同含量β-环糊精(β-CD)对聚合体系反应过程及苯丙乳胶粒子性能的影响。动态光散射(DLS)数据显示,制备的乳胶粒子粒径小且分布窄,分布均匀,具有单分散性;接触角表明,乳胶膜的亲水性增强,表面能较改性前有所增加;原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表明,改性后乳胶粒子为核壳结构,粒径分布均匀,大小均一;当β-CD含量为5 %时,制得的苯丙乳液聚合物综合性能最佳。     

乳液接枝聚合工艺对ABS树脂性能的影响

采用乳液接枝聚合技术在聚丁二烯乳胶(PBL)粒子表面接枝共聚丙烯腈和苯乙烯单体,通过改变聚合工艺条件合成了一系列ABS接枝共聚物,将其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂熔融共混制备ABS树脂。主要考察了PBL存放时间、胶乳粒径、接枝单体丙烯腈含量、接枝聚合温度等对ABS树脂性能的影响。结果表明,减少PBL存放时间、降低单体丙烯腈含量有利于提高产品的白度,但会降低产品的冲击性能;降低聚合温度有利于提高ABS树脂的冲击性能和白度;增加PBL小粒径胶乳的含量会降低ABS树脂的冲击强度,提高白度。     

苯丙超微胶乳的合成及性能研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为单体,丙烯酸及甲基丙烯酸羟乙酯为功能单体,采用“单体两段滴加法 氨碱微化”制备苯丙超微胶乳,通过正交实验考察了单体用量、预加单体量、乳化剂用量及单体滴加速度等对乳胶透光率的影响,初步研究了乳化剂用量及功能性单体丙烯酸／甲基丙烯酸羟乙酯的配比对乳胶透光率及乳胶膜性能的影响。     

复合苯丙乳胶的制备

用甲苯二异氰酸酯改性聚乙烯醇,改性的聚乙烯醇与苯丙乳胶进行共混作为化纤地毯背衬的复合苯丙乳胶,在提高其性能的同时降低了苯丙乳胶的使用成本。通过正交实验检验各因素对复合苯丙乳胶的剪切强度影响,确定其改性工艺优化条件。通过检测,复合苯丙乳胶固含量为24%,粘度为98×10-3Pa·s,p H值为8,剪切强度为3.82 MPa。     

有机硅表面活性剂在苯丙乳液合成中的应用

通过硅氢加成反应合成了有机硅表面活性剂(PSS),将其用作非离子型乳化剂,采用半连续预乳化聚合法制备了苯丙乳液。采用红外光谱和能谱分析对PSS进行结构表征,并测出其CMC为4.53×10-6 mol/L,浊点61～62℃。考察了PSS用量(即其质量占单体质量的百分数,1%～5%)对苯丙乳液性能的影响。结果表明:当w(PSS)=4%时,乳液聚合单体转化率可达98.65%,凝胶率降至0.87%,制成的苯丙乳液乳胶膜吸水率降至9.51%,消泡时间为18 s,比非硅乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚,OP-10)制成的苯丙乳液表面张力低,消泡时间短,乳胶膜吸水率低、拒水性好。     

β-环糊精存在下SDS用量对苯丙乳液性能的影响

采用半连续滴加工艺,在β-环糊精(β-CD)存在下制备了综合性能优良的苯丙乳液,探讨了十二烷基硫酸钠(SDS)的用量对苯丙乳液性能的影响。结果表明,随着SDS用量的增加,乳液的凝胶率、乳胶粒子的粒径逐渐减小,粒径分布变窄,单体转化率、Zeta电位绝对值和乳液黏度都逐渐增大,稳定性变好。     

高分子表面活性剂存在下超声辐照引发苯乙烯乳液聚合的研究

采用高分子表面活性剂(CMC-A9)和十二烷基硫酸钠(SDS)做乳化剂,用超声辐照乳液聚合方法制备了相对分子质量高(>106)的寡链聚苯乙烯纳米粒子。研究结果表明,在适当的反应条件下,CMC-A9的加入使反应速率大大提高,反应60min单体转化率能达到85%,制得直径30～60nm的聚苯乙烯胶乳粒子,乳胶粒子中含平均分子链数为3～20。CMC-A9或SDS质量浓度提高,能降低乳胶粒径和乳胶中所含的平均分子链数,增加聚合物相对分子质量。超声波输出功率对乳胶粒径影响不大。     

阳离子胶乳型反相破乳剂应用性能评价

采用乳液聚合方式,选取不同的乳化体系合成了含有疏水基团的聚合物,并通过与无机酸反应阳离子化制备了阳离子胶乳RYS。针对含油量较低(255×10~(-6)kg/L)的胜利油田河口采油厂污水,在温度为50℃、加药量为5×10~(-6)kg/L的条件下,可使污水含油量降低到20×10~(-6)kg/L以下;针对含油量较高(2000×10~(-6)kg/L)的辽河油田曙光采油厂污水,在温度50℃、加药量120×10~(-6)kg/L的条件下,可使污水含油从大于2000×10~(-6)kg/L降低到30×10~(-6)kg/L以下。与聚合氯化铝铁(PAFC)的复配药剂,在温度50℃、加药量为RYS 100×10~(-6) kg/L+PAFC 30×10~(-6) kg/L和RYS 100×10~(-6) kg/L+PAFC 100×10~(-6) kg/L的条件下,可使污水的含油量从大于2000×10~(-6) kg/L降低到5×10~(-6) kg/L以下,并且形成的絮体紧密,破乳效果较好。     

甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性苯丙乳液的制备及表征

采用核壳乳液聚合工艺,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)作为共聚单体,制备了MPEGMA改性墨粉用苯丙乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对所制备的产物进行了表征;探讨了MPEGMA的用量对乳胶粒粒径、Zeta电位、乳液稳定性、共聚物的玻璃化转变温度(Tg)和相对分子质量及其分布的影响。结果表明:MPEGMA参与了共聚反应,所制备苯丙乳液的Zeta电位绝对值均在30mV以上,具有良好的稳定性。随着MPEGMA用量的增加,乳胶粒粒径增大,聚合物的Tg降低,相对分子质量下降,分布变宽。当MPEGMA的用量为4.0%(wt)时,制备了适合墨粉用的苯丙树脂,此时聚合物的Tg、数均相对分子质量及其分布指数分别为72.1℃、51000g/mol和2.97。     

高固含量苯丙微乳液的合成研究

采用单体预乳化聚合法,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为单体,制备了苯丙微乳液,研究了合成温度、引发剂浓度等反应条件对苯丙乳液性能的影响。研究结果表明:当引发剂浓度为单体质量的0.7%,软硬单体的质量比为4∶6时,反应温度为85℃时,苯丙微乳液的综合性能良好。     

核壳苯丙乳胶最低成膜温度(MFT)影响因素探究

采用半连续预乳化乳液聚合工艺,合成了具有核壳结构的苯丙乳胶。探究了核壳质量比、丙烯酸分别在核壳中的添加量、核壳Tg差、交联单体甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)的添加方式及添加量对苯丙乳胶最低成膜温度(MFT)的影响。实验结果表明:核中丙烯酸量越多,乳胶MFT越低;壳中丙烯酸量越多,MFT越大。MFT随核壳比的减小先减小后增大,最适核壳比为4.5∶5.5。Tg差越大MFT越低。交联单体的加入使MFT增大,且加入壳中比加入核中对乳胶的MFT影响更大。     

微波辅助法合成高分子量聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)为单体,水为溶剂,过硫酸铵(APS)和偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)为复合引发体系,采用微波辅助法制备聚丙烯酰胺(PAM)。研究了微波辐照功率、辐照时间、单体浓度、引发剂用量对聚丙烯酰胺分子量和单体残留率的影响,采用红外光谱(FT-IR)表征了聚合物产物结构,最后考察了剪切作用对PAM性能的影响。结果表明:采用微波辅助法制备的PAM反应时间短、能耗低、分子量高、单体残留率低;当微波功率为100 W,辐照时间为8 min,单体浓度为25%,引发剂用量为0.05%时产物分子量可达1050×104,并且单体残余量低;PAM的降解随着剪切时间的延长和剪切速度的加快而加快。     

高固含量有机硅改性丙烯酸酯微胶乳的合成及性能

用自制的由阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、反应型乳化剂WH-100以及非离子表面润湿剂所组成的混合乳化剂体系,通过半连续单体滴加法合成了平均粒径为59·8nm、粒径分布窄、总固物质量分数达40%的有机硅改性丙烯酸酯微胶乳,并对微胶乳及胶膜的性能进行了研究。结果表明,与间歇预乳化法制备的乳液相比,有机硅改性丙烯酸酯微胶乳的钙离子稳定性较差,其胶膜的吸水率较小,凝胶含量相当;随着乙烯基三乙氧基硅烷(A151)用量的增加,对转化率的影响不明显,微胶乳的钙离子稳定性、胶膜的吸水率下降,乳胶粒子的粒径变大,A151的质量分数宜为4%;随着功能单体甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)用量的增加,微胶乳的钙离子稳定性先提高后降低,而胶膜的吸水率先降低后增大,HEMA的质量分数不宜超过3%。     

用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液的合成

采用种子乳液聚合法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为引发剂,引入亲水性阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能性单体丙烯酰胺(AM)〔m(DMC)∶m(AM)=1∶1〕来制备用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液。探讨了聚合反应温度、乳化剂用量、引发剂用量、种子单体用量、阳离子单体用量等对乳液及可再分散乳胶粉性能的影响。确定最佳配方和工艺条件为:聚合反应温度为(80±2)℃、DMC添加量为2%(以主要聚合单体质量计,下同)、CTAB用量为2%(以单体总质量计,下同)、AIBA用量为0.53%(以单体总质量计,下同)、种子单体用量为10.0%(以单体总质量计,下同)。在该工艺条件下,合成的阳离子苯丙乳液粒径大小和分布适中、性能稳定,由其所制得的可再分散乳胶粉含水率低、平均粒径小、再分散性优良。     

苯乙烯的间歇-半连续RAFT细乳液聚合

进行了苯乙烯的间歇-半连续RAFT细乳液聚合,考察了半连续段的起点、单体滴加速率及最终胶乳固含量的影响。结果发现：从最终胶乳的稳定性考虑,半连续聚合的起点选择在间歇聚合的高转化率时期更好;若综合考虑胶乳的稳定性、分子量及其分布、固含量、乳化剂及共稳定剂在胶乳中的残留率等因素,半连续聚合的起点可适当提前,但必须在间歇聚合成核期结束后。过早容易引起乳液的失稳;过迟会延长反应时间,降低聚合物的制备效率,导致死聚物链含量升高。聚合体系的稳定性与胶乳的固含量密切相关,最终固含量不宜超过40％。采用间歇-半连续二段聚合工艺可以制得窄分子量分布(PDI＝～1.3),低乳化剂及共稳定剂残留量（～1.5%,质量）的高分子量聚合物(≈8×10⁴g•mol^-1)。     

苯丙乳液改性天然胶乳的研究

以乳液聚合法制备苯丙乳液,并采用苯丙乳液对预处理的天然胶乳进行改性,研究改性天然胶乳的性能.结果表明,以甲基丙烯酸酯类单体与苯乙烯合成的苯丙乳液对经过预处理的天然胶乳进行改性,当苯丙乳液/天然胶乳用量比不超过 50/50时,改性天然胶乳的稳定性优异.改性天然胶乳胶膜的物理性能良好.