新型有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及性能

为了解决常规有机硅单体在乳液聚合反应中易水解的问题,通过γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和三甲基氯硅烷间的取代反应合成了一种难水解的新型有机硅单体γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷,再以其和丙烯酸酯类单体为原料,采用种子乳液共聚法合成了高硅含量有机硅-丙烯酸酯复合共聚乳液。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)对新型有机硅单体进行了结构表征,利用红外光谱、表面接触角测试、热失重分析、拉伸测试等表征了乳液及乳胶膜性能。结果表明:新型有机硅改性丙烯酸酯乳胶膜比纯丙烯酸酯乳胶膜在耐水性、耐热性及力学性能等方面均有显著提高。     

高性能含硅、氟甲基丙烯酸酯共聚物的研究

制备了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅基)硅烷W D、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷及其与甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异丁酯和含氟甲基丙烯酸酯的共聚物,通过IR、水接触角、吸水率、铅笔硬度和DSC等手段研究了共聚工艺、含氟单体、硅烷单体及催化交联剂对共聚物膜表面性能和力学性能的影响。延迟滴加有机硅单体尤其是W D和含氟单体可使低用量硅氟单体下的共聚物膜表面憎水性大大增强;催化交联剂可使共聚物的玻璃化温度从31.21℃提高到53.12℃,膜的铅笔硬度达到4H以上。     

高性能高硅烷含量硅丙复合乳液的研究

利用醇解反应，将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中水解速度较快的甲氧基置换成水解速度较慢的乙氧基或异丙氧基，通过乳液共聚合成了高硅烷含量的硅丙复合乳液。用NMR，GC对硅烷单体进行了结构分析及转化率测试，并利用红外光谱对共降物进行了表征。研究了高有机硅含量对共聚物膜力学性能及吸水率的影响，证实了高含量硅烷组分能显著地提高丙烯酸酯乳液的物理性能。     

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的研究

采用单体后滴加的方法，用γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液进行改性，通过乳液共聚合成了丙烯酸酯－有机硅共聚物，对合成工艺进行了初步探索，通过红外光谱，DSC分析对产物进行了表征，研究了不同有机硅含量对共聚产物力学性能，吸水率的影响，证实了丙烯酸酯－有机硅共聚物比纯丙烯酸酯具有更优良的力学性能和耐水性。     

耐水解的硅烷偶联剂的制备及应用

用异丙醇部分取代γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的甲氧基,引入空间位阻较大的异丙氧基,使改性后的KH-570水解速率变慢。再用改性KH-570、八甲基环四硅氧烷(D4)与丙烯酸酯类单体乳液聚合,研究有机硅含量对聚合过程和乳胶膜透明性、力学性能等的影响。结果表明,引入异丙氧基后,有机硅耐水解性提高,反应结束仅少量凝胶,固含量在30%左右,转化率保持在80%以上;有机硅含量为21%时,乳液近似为牛顿流体,涂膜综合性能最好,吸水率最低为10%,断裂强度超过1MPa,断裂伸长率达475%。     

一种有机硅低聚物的合成及梳状聚合物的制备

首先以八甲基环四硅氧烷(D4)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和三甲基氯硅烷为原料合成含有三个硅氧烷链段且含碳碳不饱和双键的有机硅低聚物(MAPT-PDMS)。将此低聚物在乳液中与丙烯酸酯单体共聚,可形成具有梳状结构的聚合物。聚合物膜的表面性能由红外光谱(FT-TR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)进行表征。X射线光电子能谱分析结果证实膜的表面C/Si原子比为2.24,接近于有机硅低聚物(MAPT-PDMS)的C/Si原子比,此外,接触角及膜的吸水率测定结果表明有机硅能有效增强共聚物膜的疏水性(接触角可达105°)。     

含氟硅乳液膜的梯度功能分布和疏水性能

采用核壳乳液聚合的方法制备出具有疏水性能的氟硅丙乳液.探讨了膜疏水性能的影响因素,通过水接触角和多功能光电子能谱仪表征了有机氟在孔液成膜中的梯度分布功能,发现由于甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷单体在涂膜固化过程中的马兰各尼效应以及与有机氟的相容性,对有机氟单体向表面迁移有促进作用,使膜疏水性能有较大提高.通过扫描电子显微镜观察到氟硅丙乳液膜表面呈现明显的由"蒲公英"状粒子排列交叉而成的枝状网络结构,与硅丙乳液膜有明显区别.     

以MPS-PDMS-HMDS预聚体为单体的有机硅丙烯酸酯乳液的合成及表面性能测定

以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)-聚二甲基硅氧烷(PDMS)-六甲基二硅氧烷(HMDS)为大分子单体、以双子表面活性剂为共乳化剂,通过乳液聚合的方法合成出有机硅改性丙烯酸酯共聚物,并用1 H-NMR、FT-IR、X射线衍射光谱(XPS))以及原子力显微镜(AFM)等手段进行表征。研究表明,采用双子表面活性剂作为共乳化剂,有机硅含量可高达50%,远高于其它文献的报道。     

聚硅氧烷型交联剂的制备及其在聚合物多孔材料中的应用

为了获得性能优异的聚合物多孔材料,首先,在封端剂六甲基二硅氧烷(MM)的存在下,通过硅酸钠与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)的水解缩聚反应制备了含甲基丙烯酰氧基丙基官能基团的MTQ有机硅树脂;然后,以MTQ硅树脂为交联剂,丙烯酸异辛酯(EHA)为单体,利用高内相比乳液模板法制备了MTQ硅树脂/聚丙烯酸异辛酯(PEHA)聚合物多孔材料;最后,对该多孔材料的孔结构、压缩性能和热稳定性进行了研究。结果表明:采用MTQ硅树脂作为交联剂制备得到的MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的泡孔孔径介于4~10μm范围内,毛孔孔径分布于0.3~2.0μm区间内;泡孔之间紧密相连,毛孔均匀分布且通道较窄。MTQ硅树脂含量对MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的比表面积和孔容的影响较小,但可显著提高聚合物多孔材料的热稳定性和压缩强度;在氮气氛围下,聚合物多孔材料的最大热分解速率温度可达411.5℃。     

含硅光学用增透聚酯薄膜的制备与研究

通过自由基聚合将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)分别与甲基丙烯酸甲酯MMA、甲基丙烯酸丁酯BMA、苯乙烯St进行共聚。采用旋涂法将所得聚合物涂覆于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面。研究不同含量的硅烷偶联剂、引发剂、不同种类单体对PET薄膜表面性能的影响。数据表明,相比于PET薄膜,涂覆有共聚物的PET薄膜性能有较大变化,透光率有一定程度增大,表面自由能有所减小。     

梯度核壳结构硅丙乳液的聚合

采用单体浓度梯度加入法合成了具有梯度壳层的核壳结构,可用于木器涂料的硅丙乳液。考察了乳化体系、聚合工艺、有机硅预聚物的引入、软/硬单体比等因素对乳液和漆膜性能的影响,用透射电镜测定了乳胶粒子形态。研究表明:OP-10/SDS/MS-1为最佳乳化体系,有机硅预聚物与其他单体一次性混合引入,软/硬比为1∶2时,所制得乳液的综合性能良好。固含量为45%,成膜温度为48℃,附着力为1级,硬度为2H,乳胶粒子有明显的核壳结构。     

不同粒径聚丙烯酸酯乳液的制备及共混物压敏特性

通过改变种子阶段乳化剂用量,采用半连续乳液聚合方法制备了不同粒径的丙烯酸酯共聚物乳液,随着乳化剂用量的增加,乳胶粒径明显变小,乳液黏度迅速增大;而对乳液聚合过程几乎没有影响,乳胶粒球形生长,二次成核粒子很少。将不同粒径的单分散乳液共混,利用动态机械热分析仪(DMA)表征共混物的分子运动,并依据FINAT标准测试了干燥后共混乳液的初粘力、剥离力和持粘强度。随着小粒径乳胶粒的加入,双组分丙烯酸酯共混物的初粘力增加,持粘强度降低;而三组分共混物乳液的性能受不同粒径乳液含量的影响,剥离力呈现下降的趋势。     

PBA／PS核壳复合胶乳的形态和组成的研究

本文用种子乳液聚合的方法,制备了PBA/PS和PBA/P(S-AA)核壳复合乳液,用电子显微镜观察了核壳复合胶乳的形态,用图象处理系统测定胶乳粒径及其分布,用薄层扫描分离出接技共聚物和测定其组成,并研究了接技共聚物的含量对复合胶乳的稳定性和力学性能的影响。     

有机硅改性丙烯酸树脂乳液的合成及性能研究

采用乳液聚合法,并以种子乳液法分步加料方式,将一定比例丙烯酸酯单体、自制的有机硅大分子单体进行自由基聚合,得到有机硅改性丙烯酸树脂乳液.利用单因素实验和5因素4水平正交实验优化出最佳工艺参数:MM用量为1.2%,有机硅预聚体的用量为9%,单体配比为0.76,异丙醇用量为1.5%,可获得高稳定性乳液,成膜各项性能提高.     

氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的制备与表征

将氟醇和乙烯基硅氧烷为原料合成的氟硅单体,与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯进行乳液聚合制备氟硅丙烯酸酯共聚乳液。考察了乳液离心稳定性的影响因素;通过TEM及AFM对乳胶粒的形态和结构进行表征,发现乳胶粒呈规整的球形结构,且分布较为均一;研究了氟硅单体、乳化剂及引发剂的用量对乳胶膜吸水率的影响;采用Wilhelmy方法测定了乳胶膜对水的接触角,结果表明乳胶膜对水的抗浸润力大大提高。     

自交联型丙烯酸酯共聚乳液性质的研究EI

以丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)用种子乳液聚合方法制备了四元共聚乳液。研究了该共聚乳胶的电解质稳定性、电泳迁移率、膜的溶胀性和差示扫描量热分析(DSC)。     

有机硅改性丙烯酸树脂／双羟基金属氧化物纳米复合乳液的制备和性能

以丙烯酸酯类单体和不饱和硅油大单体为聚合单体,加入改性后的纳米双羟基复合金属氧化物、乳化剂等进行种子乳液聚合制备有机硅改性丙烯酸树脂/LDH纳米复合乳液,对其成膜进行X射线衍射、透射电镜、力学性能、阻燃性能分析。结果表明,该材料为纳米复合材料,其强度和韧性等综合性能明显提高,抗氧指数达到25.6,具有优异的阻燃性。     

链转移剂对高团含量共聚物乳液的影响

分别合成了固含量７０％、６７％左右的ＢＡ／ＭＭＡ／ＨＡＭ、ＢＡ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共聚物乳液。发现：链转移剂Ｃ１２Ｈ２３ＳＨ的使用,使乳胶粒粒径变大,乳液粘度变小,聚合物应力松驰时间缩短,未使用链转移剂的胶膜其拉伸为脆性断裂,使用的为韧性断裂。     

有机硅-丙烯酸酯微乳液的合成研究

采用微乳液聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、带活性有机硅预聚体为单体,K2S2O8作为引发剂,OP-10和SDS作为复合乳化剂,合成了有机硅-丙烯酸酯微乳液,结果表明,有机硅单体参与了有效聚合;当反应温度为80℃时,乳化剂浓度为2%,引发剂浓度为0.2%,搅拌速率为70～100r/min,反应3h,单体转化率可达到70%以上,得到稳定的有机硅改性丙烯酸酯微乳液,其平均粒径为46nm。     

氟硅改性丙烯酸酯无皂乳液的制备及性能

以纳米SiO2(Nano-SiO2)、γ-甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷(KH570)、全氟烷基乙基丙烯酸酯(FM))等为主要原料,通过KH570改性纳米SiO2后,与FM等乙烯基单体共聚,制得了既含氟又含硅的丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。通过FT-IR、AFM及接触角测量等手段研究了共聚物的结构及性能。结果表明,氟硅单体均参与了共聚反应;乳胶膜耐热稳定性及残炭率均得以提高;加入SiO2后,涂膜凸起峰的高度和致密程度提高;当w(FM)=30%,w(SiO2)=0.5%时,涂膜对水及液体石蜡的接触角分别为125°及110°;激光粒度分布仪(DLS)分析表明,乳液平均粒径为98.37 nm。