核壳丙烯酸聚合物微粒子乳液的合成与解析

本文利用种子乳液聚合方法合成了丙烯酸聚合物乳液,核、壳聚合物的组成分别为：m(MMA)：m(BA)=76：24和m(MMA)：m(BA)：m(AA)=46：51：3;种子乳液和核壳乳液的MFT分别为66℃和28℃。说明最终的聚合物微粒子具有硬核软壳结构;通过SEM拍摄的照片可以清晰地观察到聚合物微粒子的大小,经计算,全部聚合物中的种子粒子数和最终粒子数基本相同,且未发现细小的粒子。说明壳单体的聚合完全是在种子粒子上进行的;本文还对影响聚合物微粒子核壳结构的主要因素进行了探讨。     

核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)等为主要原料,采用多步乳液聚合法,合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液。实验结果表明,主要单体质量比m(MMA)∶m(BA)=45∶55,核壳单体质量比为6∶4,含氟单体质量分数为7%,乳化剂质量分数为3%~4%时,制备得到的含氟丙烯酸乳胶粒子具有软核/硬壳结构,粒径为120 nm,乳胶膜吸水率为7%。通过傅里叶红外光谱法(FTIR)对乳液结构进行表征,结果表明,含氟单体参与了有效聚合;差示量热扫描(DSC)和热重分析法(TG)分析结果表明,聚合物存在两个玻璃化温度(-10.2℃和58.4℃),且热分解温度比不含氟的聚合物提高了59℃;接触角测试结果表明,当w(HFMA)≥7%时,乳胶膜正面与水的接触角为98.2,°说明所合成的核壳结构含氟丙烯酸酯乳液中有机氟富集于壳层,涂膜的耐热、疏水性良好。     

UV固化丙烯酸酯胶粘剂的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,并以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为交联剂、十二烷基硫醇(NDM)为链转移剂和乙酸乙酯为极性溶剂,采用核/壳溶液聚合法合成了侧链含C=C的丙烯酸酯预聚体;然后以此为基体树脂、丙烯酸异冰片酯(IBOA)和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯(TMPTA)为活性稀释剂、651为自由基光引发剂和碘鎓盐为阳离子光引发剂,制备了UV固化胶粘剂。研究结果表明:合成丙烯酸酯预聚体的最佳工艺条件是m(BA)∶m(MMA)∶m(GMA)∶m(TPGDA)∶m(HEA)=20∶60∶10∶4∶6、n(TPGDA)∶n(NDM)=2∶2、w(热引发剂)=3%和w(乙酸乙酯)≥70%(均相对于共聚单体总质量而言);自由基/阳离子混杂双重UV固化胶粘剂比单一自由基UV固化胶粘剂具有更大的附着力和耐酸碱性,此时前者的最佳配方中w(预聚体)=55%、w(651或碘鎓盐)=5%、w(IBOA)=15%、w(TMPTA)=12%和w(GMA)=8%(均相对于胶粘剂总物料质量而言)。     

ACR-g-GMA的制备及对PBT的增韧

要采用乳液聚合方法合成了以丙烯酸丁酯(BA)为橡胶相内核,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为壳层,并在壳层接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)的核壳结构聚合物(AcR-g-GMA)。用其增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),制备PBT/ACR-g-GMA合金。用傅立叶变换红外光谱考察接枝聚合物的环氧基团;用电子显微镜观察共混物中粒子分布的微观形态;测试了共混物的力学性能。结果表明:采用乳液聚舍方法能够将GMA接枝到ACR上,GMA可以增强两相间的界面结合力,ACR-g-GMA粒子能有效地增韧PBT。当ACR-g-GMA粒子中GMA的质量分数为3%,m(PBT)/m(ACR-g-GMA)为80/20时,共混物的缺口冲击强度可高达389 J/m。     

纳米二氧化硅原位增强BA-co-MMA共聚物的研究

采用Mini乳液聚合方法制备BA-co-MMA/Si O2纳米复合材料。红外光谱与热重分析证明硅烷偶联剂MPS可以成功实现对纳米二氧化硅的表面改性,提高二氧化硅与有机单体(BA/MMA)的亲和性,形成具有核壳结构的纳米复合粒子。二氧化硅对BA/MMA共聚速率没有明显影响,但会降低单体转化率。二氧化硅对BA-co-MMA膜水分蒸发速率没有显著影响。与BA-co-MMA膜相比,纳米二氧化硅复合膜强度提高151%,透明性提高5%。     

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素

采用乳液聚合法,以BA、MMA为主链结构,GMA为官能单体,合成出具有活性结构的丙烯酸酯核-壳纳米粒子。采用透射电镜观察合成的粒子为纳米级核-壳结构。通过红外光谱进行结构分析,表明所合成的纳米粒子具有典型特征吸收峰,表明得到的产物为目标产物。研究了丙烯酸酯乳液聚合参数对乳液的影响,确定了使丙烯酸酯乳液综合性能较好最佳聚合体系;通过TEM观察产物中粒子的结构形态及大小,即得到的丙烯酸酯乳液中,乳胶粒呈明显的核-壳结构,且粒径为纳米级。     

核壳结构聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)的制备

以丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸十二酯(LMA)为壳单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用分阶段饥饿态加料方式和半连续乳液聚合方法合成了具有核壳结构的聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)即P(BA/LMA)乳液。考察了乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、引发剂过硫酸钾(KPS)和核壳单体配比对乳液性能的影响,结果表明,当复合乳化剂m(OP-10):m(SDS)为2:1且质量分数为4%左右,引发剂KPS质量分数为0.1%,单体m(LMA):m(BA)为55:45时,体系稳定,转化率高,成膜温度最低;研究了交联剂交联场所对聚合物结构的影响,结果表明核交联后形成了核壳结构。     

纳米SiO_2核壳粒子改性聚乳酸的研究

将粒径为80 nm的二氧化硅(SiO_2)用硅烷偶联剂KH570改性,然后与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)进行乳液聚合制备了不同核壳比的SiO_2-g-(MMA-co-BA-co-GMA)纳米核壳粒子,研究了核壳粒子对聚乳酸(PLA)结构和性能的影响。结果表明,纳米SiO_2核壳粒子在PLA中部分聚集;DMA测试表明核壳粒子与PLA具有一定的相容性,SiO_2含量高,材料储能模量越大;DSC发现核壳粒子加入有利于结晶;TGA结果证明SiO_2提高了PLA的耐热性;冲击测试发现核壳粒子提高了PLA的冲击韧性。     

改性聚醋酸乙烯玻璃纤维网格布定型胶的研制

采用核/壳乳液聚合工艺,以醋酸乙烯(VAc)为主单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为改性单体、丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,合成出一种玻璃纤维定型用的改性聚醋酸乙烯(PVAc)粘合剂。研究结果表明:当聚合温度为75℃、m(AA)∶m(VAc)∶m(MMA)∶m(NMA)∶m(BA)=1∶35∶7∶1.5∶12时,改性PVAc乳液既具有优良的粘接性能,又具有很强的粘接性、耐水性、耐碱性和弹性,并可赋予玻璃纤维良好的定型防腐功效。     

环氧树脂改性丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)为共聚单体,自制的环氧树脂(EP)乳液为改性剂,SDBS(十二烷基苯磺酸钠)/OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)为阴/非离子型复合乳化剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用预乳化法制得EP改性丙烯酸酯乳液。研究结果表明:当m(SDBS)∶m(OP-10)=1.0∶1、m(软单体)∶m(硬单体)=5∶5、w(OP-10/SDBS)=4%、w(APS)=0.6%、w(改性剂)=10%(均相对于混合单体总质量而言)和反应温度为70~80℃时,制得的EP改性丙烯酸酯乳液具有良好的综合性能(如单体转化率大于95%、乳液的Ca~(2+)稳定性良好、胶膜吸水率小于5.0%和附着力为1级)。     

桐油酸改性含环氧基团聚丙烯酸酯乳液的制备

摘要：以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为主要单体，桐油酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为功能性单体，采用半连续乳液聚合法制备了一系列桐油酸改性含环氧基团聚丙烯酸酯乳液（简称改性聚丙烯酸酯乳液）。通过FTIR表征胶膜的结构，同时测定了胶膜的力学性能、耐酸耐碱性等。结果表明：当桐油酸添加量（以MMA、BA、HEA、GMA的总质量为基准）为4%时，随着GMA含量（即GMA的质量占总丙烯酸单体质量的百分数，下同）的增加，胶膜铅笔硬度增大，耐水、耐酸碱性能增强，拉伸强度增大，热稳定性增加，胶膜附着力增加。当GMA含量为12%时，胶膜铅笔硬度为4H，涂在马口铁上的胶膜在5%的盐酸溶液中浸泡144 h无变化，在5%的氢氧化钠溶液浸泡72 h无变化，24 h的吸水率为3.31%，附着力为0级。     

Synthesis and characterization of butyl acrylate/methyl methacrylate/glycidyl methacrylate latexes

The butyl acrylate (BA)/methyl methacrylate (MMA), and glycidyl methacrylate (GMA) composite copolymer latex was synthesized by seeded emulsion polymerization technique taking poly(methyl methacrylate) (PMMA) latex as the seed. Four series of experiments were carried out by varying the ratio of BA : MMA (w/w) (i.e. 3.1 : 1, 2.3 : 1, 1.8 : 1, and 1.5 : 1) and in each series GMA content was varied from 1 to 5% (w/w). The structural properties of the copolymer were analyzed by FTIR, ¹H‐, and ¹³C‐NMR. Morphological characterization was carried out using transmission electron microscopy (TEM). In all the experiments, monomer conversion was ～99% and final copolymer composition was similar to that of feed composition. The incorporation of GMA into the copolymer chain was confirmed by ¹³C‐NMR. The glass transition temperature (T_g) of the copolymer latex obtained from the differential scanning calorimetry (DSC) curve was comparable to the values calculated theoretically. With increase in GMA content, particles having core‐shell morphology were obtained, and there was a decrease in the particle size as we go from 2–5% (w/w) of GMA. The adhesive strength of the latexes was found to be dependent on the monomer composition. With increase in BA : MMA ratio, the tackiness of the film increased while with its decrease the hardness of the film increased. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

Surface modification of MWNTs with BA‐MMA‐GMA terpolymer by single‐step grafting technique

In this article, a facile strategy was developed to prepare BA‐MMA‐GMA/MWNTs (multiwalled carbon nanotubes) hybrid nanoparticles as nanofillers in rubber by single‐step grafting technique. First, a new macromolecular surface modifier butyl acrylate (BA)‐α‐methyl methacrylate(MMA)‐glycidyl methacrylate (GMA) terpolymer was synthesized via radical copolymerization. Afterward, this terpolymer modifier was covalently grafted onto the surface of crude MWNTs by single‐step grafting technique. The structure, surface properties, and thermal stability of modified MWNTs were systematically investigated by FTIR, TGA, and TEM. FTIR results showed that BA‐MMA‐GMA terpolymer was successfully grafted onto the surface of MWNTs. TGA indicated that the optimum mass fraction of macromolecular modifier coated on the surface of MWNTs was 9 wt %. TEM images revealed that an organic coating layer was formed and the modified MWNTs showed good dispersibility in acetone. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的无皂乳液共聚

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,过硫酸铵为引发剂,进行无皂乳液聚合.结果表明:在不添加乳化剂的情况下,当MMA/BA=1:1、引发剂用量为0.24%、反应温度为80℃、反应时间8.0h时,所得乳液最稳定,单体转化率为81.84%,此无皂乳液对牛皮纸的粘接性比常规乳液好.     

丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成及其性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过半连续乳液聚合方法合成了丙烯酸酯乳液胶粘剂。研究了软硬单体配比、不同硬单体以及功能单体AA对胶粘剂性能的影响。研究结果表明,当m(BA)∶m(MMA)∶m(AN+St)=75∶15∶10[其中m(AN)∶m(St)=1∶3]、w(AA)=2份时,制备的乳液胶粘剂具有较好的剪切强度、拉伸强度和耐水性。     

水溶性单体共聚法制备无皂苯丙乳液的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,制备了无皂苯丙乳液;然后以AA含量、中和度、引发剂含量和软/硬单体配比等为试验因素,以乳液稳定性和粒径为考核指标,采用单因素试验法优选出制备无皂苯丙乳液的最佳工艺条件。结果表明:当w(引发剂)=1.2%和w(AA)=4.5%(均相对于单体总质量而言)、中和度为0.8、m(BA)∶m(St+MMA)=4∶6和反应温度为78℃时,可制得粒径为纳米级的高固含量稳定乳液。     

色粉纸用自交联丙烯酸树脂乳液的合成及性能

根据色粉纸表面固砂的性能要求,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)为软单体、丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸羟丙酯(HPA)为交联单体,甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为功能单体,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的水性丙烯酸酯树脂乳液(WSAE-G),进一步将其作为色粉纸表面固砂用黏合剂和成膜剂.讨论了GMA用量对乳液粒径、稳定性和黏度等的影响.利用DLS和TEM对乳液乳胶粒子的大小及形貌进行了表征,使用TG、DSC以及万能材料试验机对胶膜的性能进行了测试.对固砂产品表面进行SEM测试.结果表明:GMA用量为1％(以混合单体总质量为基准,下同)时,乳液粒径为142.4 nm,PDI为0.063,乳液分散稳定指数(TSI)为0.162287.TEM显示,乳液具有清晰的核壳结构.胶膜拉伸强度达9.057 MPa.制得的色粉纸层间结合力为244.9 J/m2,所形成的固砂层均匀、磨砂性较好且不易掉砂.     

Studies on properties of softwood (Ficus hispida)/PMMA nanocomposites reinforced with polymerizable surfactant-modified nanoclay

Soft wood (Ficus hispida) was chemically modified by impregnation of methyl methacrylate monomer, glycidyl methacrylate (GMA), a cross-linking agent, and montmorillonite (MMT) using catalyst heat treatment. MMT was modified by using a polymerizable surfactant 2-acryloloxy ethyl trimethyl ammonium chloride (ATAC) and a mixture of surfactants ATAC and cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) in a molar ratio of (1:1). A comparative study on different properties of the prepared wood polymer nanocomposite (WPNC) based on impregnation of intercalating mixture containing MMA/GMA/clay modified by both the surfactants (ATAC and CTAB) and MMA/GMA/clay modified by only surfactant ATAC were done. FTIR, XRD, and TGA studies were employed for the characterization of clay and WPNC. WPNC prepared by using combined surfactant-modified clay along with MMA/GMA exhibited improved dimensional stability, chemical resistance, thermal stability, mechanical properties, and lower water uptake than that of WPNC prepared by using single surfactant-modified clay and MMA/GMA system.