基于细乳液聚合法TiO2/PMMA纳米复合粒子的制备及其性能

采用细乳液聚合法制备了二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯（TiO2/PMMA）纳米复合粒子,考察了引发剂、助乳化剂、乳化剂、单体结构和种类对TiO2/PMMA纳米复合粒子性能的影响。结果表明与十二醇和十六醇相比,十六烷（HD）更能抑制甲基丙烯酸甲酯（MMA）液滴的Ostwald熟化效应,当MMA占TiO2质量分数的60%,HD对单体质量分数的6%,可聚合乳化剂1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵（DNS-86）占整个体系的质量分数为2%时,制备TiO2/PMMA纳米复合粒子分散体的粒径为185nm,此时TiO2/PMMA纳米复合粒子与细乳液粒径差距较小;采用TiO2/PMMA纳米复合粒子制备白色涂料墨水的稳定性和遮盖力明显优于同等条件下TiO2所制备的涂料墨水。     

核壳结构纳米TiO2/PMMA/PU复合基耐洗刷涂料的制备

为制备水性聚氨酯(WPU)耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2/PU、TiO2/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/PU复合乳液.探讨了n(-NCO):n(-OH)(R值)、纳米TiO2加入方式与含量、MMA/PU质量比及填料与功能助剂类型对Pu耐洗刷性能的影响.透射电镜形貌观察表明:TiO2/PMMA/PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构.结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0.5%、PMMA/PU质量比1:4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6 350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10 000次以上PU乳液涂料.     

细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子

由含甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅烷(MPS)改性纳米SiO2的丙烯腈细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子.研究了纳米SiO2的改性及含量、十二烷基硫酸钠(SDS)乳化剂和十六烷(HD)助乳化剂浓度对细乳化液滴粒径的影响.结果表明,直接采用未改性纳米SiO2,细乳化后出现双峰分布,纳米SiO2粒子未有效进入单体液滴;用10%MPS改性纳米SiO2后,细乳化液滴呈单峰分布.随着纳米SiO2粒子含量的增加,细乳化液滴的平均粒径增大,分布变宽.含纳米SiO2粒子的细乳化液滴体的平均粒径随SDS浓度和HD浓度增大而减小.透射电镜观察发现,细乳液聚合产物的连续相中无纳米SiO2粒子分布,复合粒子呈非规整结构,纳米SiO2>粒子在聚丙烯腈基体中基本呈初级粒子分布.     

聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子的制备

由种子乳液聚合法制备了聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子。以过硫酸钾(KPS)为引发剂,辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,合成了聚苯乙烯(PS)种子核;连续滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA),在核表面富集MMA,制备了粒径范围在0.16~0.67μm的核-壳粒子;当单体苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯(St/MMA)的比为30∶70(质量比)时,所得粒径在0.18μm,粒径分布为0.012。差示扫描量热(DSC)研究显示,复合粒子的玻璃化转变温度(Tg)为97.2℃,峰形单一,表现出良好的热性能。     

纳米SiO2粒子静电吸附引发剂及引发甲基丙烯酸甲酯乳液聚合

对纳米SiO2粒子静电吸附2,2′-偶氮(2-脒基丙烷)二氯化氢(AIBA)引发剂,进而在其表面引发甲基丙烯酸甲酯乳液聚合而制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米SiO2复合粒子进行了研究.发现当介质pH值高于SiO2粒子等电势点时,纳米SiO2能与AIBA发生静电吸附而锚固上引发剂.使用高速离心分离/紫外分光光度计分析,证明引发剂吸附存在一个稳定上限,在pH=10时为0.067g·(g·SiO2)-1.随着纳米SiO2粒子锚固AIBA量的增加,聚合速率增加,PMMA/纳米SiO2复合粒子的平均粒径变小;乳化剂OP-10用量过大时,复合粒子的胶体稳定性降低.原位乳液聚合得到的PMMA/纳米SiO2复合粒子的典型形态为"草莓"型核壳结构.     

Pickering乳液聚合制备共价键连接的磁性复合微球

以先后用TEOS和KH570改性的表面含双键的Fe3O4纳米粒子为唯一乳化剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,制备了稳定的Pickering乳液,并通过Pickering乳液聚合制备了以PMMA为核、Fe3O4为壳的Fe3O4/PMMA磁性复合微球。用粒度分析仪、光学显微镜、扫描电镜、傅立叶红外光谱仪、热失重分析仪、振动样品磁强计对所制备的改性Fe3O4纳米粒子和磁性复合微球的结构、形态和性能进行了表征。结果表明:通过Fe3O4表面双键与单体的共聚,使微球表面的Fe3O4通过化学键与PMMA连接,所制备磁性复合微球粒径为15～20μm、磁含量为4.9%、比饱和磁化强度为2.38emu.g-1,可在外磁场下方便地分离。     

原位聚合法制备纳米ATO/PMMA乙醇分散液的研究

将纳米掺锑二氧化锡(ATO)粒子经过超声分散和偶联剂处理后,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,用原位聚合法制备了纳米ATO/PMMA乙醇分散液。讨论了偶联剂种类、MMA与ATO质量比值、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量对纳米ATO/PMMA乙醇分散液分散稳定性的影响。确定了合适的偶联剂为乙烯基三叔丁基过氧硅烷(VTPS),最优工艺参数为m(MMA)∶m(ATO)=2,w(AIBN)=1.5%。往聚丙烯酸酯树脂加入该纳米ATO/PMMA乙醇分散液所制得的涂料,其涂膜同时具有良好的可见光透过率和近红外光阻隔性能。     

通过RAFT聚合制备经GMA偶联的PMMA/TiO2杂化纳米复合物

利用表面修饰法合成了常用单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)修饰的TiO2纳米粒子。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,S-1-十二烷基-S′-(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(DDACT)为RAFT试剂,在纳米TiO2表面进行可逆加成-断裂链转移(RAFT)接枝聚合,PMMA"经表面接枝到(grafting through)"改性后的纳米TiO2表面。结果表明,随聚合时间的增加,纳米TiO2表面接枝聚合物PMMA的量增加,颗粒的团聚得到明显减缓。     

水性丙烯酸酯纸塑复膜胶的制备及性能

以丙烯酸丁酯(BA)为软单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸(AA)为功能单体,采用预乳化半连续种子乳液聚合的方法制备了丙烯酸酯乳液复膜胶,研究了软硬单体配比、乳化剂种类及用量、引发剂用量以及功能单体用量对乳液性能的影响。结果表明,在单体质量比BA∶MMA∶AA为80∶19∶1,引发剂用量占单体质量的0.7%,乳化剂SDS与OP-10的质量比为1∶2.5,乳化剂用量占单体质量3.5%的条件下,聚合过程稳定、产率高,制备的乳液粒子较细、黏度低、稳定性好,纸塑剥离强度可达40.4 k N/m。     

核壳结构纳米TiO2／PMMA／PU复合基耐洗刷涂料制备

为制备水性聚氨酯（WPU）耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2／PU、TiO2／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／PU复合乳液。探讨了n（-NCO）：n（-OH）（R值）、纳米TiO2加入方式与含量、MMA／PU质量比及填料与功能助剂类型对PU耐洗刷性能的影响。透射电镜形貌观察表明：TiO2／PMMA／PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构。结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0．5％、PMMA／PU质量比1：4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10000次以上PU乳液涂料。