耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液的合成

以丙烯酸酯类单体、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要原料,通过半连续种子乳液法制备得到耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液。通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜、差示扫描量热分析、热重分析、粒径分析等表征了产物的结构形貌及相关性能;并对聚合条件进行初步探索,研究了不同比例的乳化剂、引发剂对乳液性能的影响;同时讨论了TPGDA及KH560对乳液粒径、稳定性以及乳胶膜的耐水性、吸水率和接触角等性能的影响。结果表明,采用种子乳液法作为聚合方式,当乳化剂质量分数为4%,引发剂质量分数为0.3%,TPGDA质量分数为0.15%,KH560质量分数为0.35%时,制备的硅丙乳液具有优良的稳定性,平均粒径为109.1nm,乳胶膜的水接触角为81.5°,吸水率为8.67%,耐水性高达168h。     

细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯无皂乳液及其性能

以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体,采用细乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯无皂乳液。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)和透射电镜(TEM)表征了共聚物的结构和形貌,考察了聚合温度、乳化剂用量和引发剂用量对细乳液聚合动力学的影响,通过接触角和吸水率表征了含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能。结果表明,当烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)用量(占单体总量)为2.5%,引发剂用量为0.5%,反应温度为70℃时合成的含氟丙烯酸酯乳液稳定性好,乳胶粒平均粒径为180 nm;涂膜耐水性随氟单体含量的增加而提高。     

水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备及性能

目的制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液,研究内交联剂对其性能的影响。方法以聚氨酯为种子乳液,以三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)为扩链剂和内交联剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸酯丁酯(BA)为丙烯酸酯单体,制备丙烯酸酯改性的水性聚氨酯(WPUA),研究TMPME用量对WPUA及其胶膜性能的影响。结果当TMPME质量分数为3%时,乳胶膜的吸水率可降至7%;对乳胶膜进行热处理可进一步提高膜的耐水性;当TMPME质量分数为2%时,乳胶膜的拉伸强度可提高至8.7MPa,断裂伸长率升高至620%,综合性能最佳。结论引入一定量的TMPME,可以提高WPUA中分子的交联度和膜的致密性,从而显著改善乳胶膜的耐水性和力学性能。     

核壳型无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)为反应型乳化剂,采用预乳化、半连续法聚合方式合成了具有核壳结构的无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液。研究了乳化剂用量对聚合反应以及PFEA用量对乳胶膜吸水率和接触角的影响。结果表明,当反应型乳化剂ANPEO10-P1用量为5%(质量分数,下同),PFEA用量为6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后吸水率低,达到8.8%,对水的接触角达到了109.5°,表现出优异的疏水性能。     

氧化还原引发含氟丙烯酸酯乳液的合成

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠(DNS-628)为乳化剂,采用K2 S2O8/NaHSO3氧化还原引发体系,合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯共聚乳液.研究了聚合温度、DNS-628用量、K2 S2O8/NaHSO3用量及摩尔比等对聚合反应的影响,同时考察了乳胶粒大小及其分布、乳胶膜的吸水率及对水的接触角等性能.结果表明:当反应温度为60℃,K2 S2O8/NaHSO3摩尔比为1∶1、用量为0.5%,DNS-628用量为3.5%,PFEA用量为6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后对水的接触角达到了103.4°,表现出优异的疏水性能.     

含氟乳液的持续微波法合成及性能

以非离子型乳化剂OP-10、离子型乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与含氟乳化剂S200为复合乳化剂,通过持续微波法合成甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸六氟丁酯的三元含氟乳液。用持续微波辐射法的效率高,100W功率下反应2min15s,单体转化率为92.8%。乳化剂质量分数增加,乳胶粒粒径逐渐减小;含氟单体质量分数增加,乳胶粒粒径逐渐上升;乳胶粒粒径随着微波功率的增加先增加,在200W处出现转折。乳液的离心稳定性与微波辐射的功率及能量大小有关;含氟单体的增加降低了乳液的稳定性。用接触角表征含氟乳胶膜的防水性能,当氟单体的质量分数为25%时,接触角能够达到84°。     

软包装用耐水丙烯酸酯胶黏剂乳液的合成研究

通过半连续种子乳液聚合工艺,成功合成了软包装用耐水丙烯酸酯胶黏剂乳液,并考察了乳化剂、引发剂、种子乳液以及交联单体对乳液性能的影响,测定了乳液平均粒径随反应时间的变化情况。结果表明,各种功能单体、反应性乳化剂均参与了共聚,并且相应基团的红外光谱(FT-IR)特征吸收峰比较明显;当反应性乳化剂(COPS-1/AMPS=1∶1)用量(质量分数)为2.0%～2.5%,引发剂(APS)用量为0.45%,种子乳液用量为8%～10%,交联单体1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)用量为8%左右时,丙烯酸酯胶黏剂乳液综合性能最佳。     

苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为主单体,丙烯酸(AA)为功能单体,SDS/OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用单体预乳化、半连续种子乳液聚合工艺,制备出性能优异的苯丙乳液。采用FT-IR、DSC、GPC、Nano-ZS90等对聚合物乳液进行了表征,系统研究了单体配比、复合乳化剂、引发剂用量、聚合温度等因素对乳液成膜性、耐水性、稳定性等常规性能的影响。结果表明,乳胶粒粒径受复合乳化剂种类及用量的影响较大,同时也与引发剂用量有关;单体配比是乳液玻璃化温度(Tg)的关键影响因素。     

苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为主单体,丙烯酸(AA)为功能单体,SDS/OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用单体预乳化、半连续种子乳液聚合工艺,制备出性能优异的苯丙乳液。采用FT-IR、DSC、GPC、Nano-ZS90等对聚合物乳液进行了表征,系统研究了单体配比、复合乳化剂、引发剂用量、聚合温度等因素对乳液成膜性、耐水性、稳定性等常规性能的影响。结果表明,乳胶粒粒径受复合乳化剂种类及用量的影响较大,同时也与引发剂用量有关;单体配比是乳液玻璃化温度(Tg)的关键影响因素。     

磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液及乳胶涂料的研究

将甲基丙酰氧乙基磷酸酯(P单体)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及丙烯酸(AA)采用半连续乳液聚合,制备磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液,并配制乳胶涂料。研究了P单体用量、引发剂用量、乳化剂配合比等对乳液及乳胶涂料性能的影响。研究结果表明:磷酸酯的引入,会形成一种磷化膜减缓燃烧,从而起到阻燃作用;当P单体用量为2.2%(wt,质量分数)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量为0.13%(wt,质量分数)、十二烷基硫酸钠(SDS)与乳化剂OP-10质量配合比为3∶1制得的磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳胶涂料的附着力为1级、湿附着力为1级、耐水性达到480h无泡和无锈、耐盐水性达到120h无泡和无锈,具有较好的耐腐蚀性能。     

硅-丙共聚物微胶乳的合成及性能表征

通过连续乳液聚合方法合成了平均粒径59.8 nm、粒径分布窄、固含量达42%的硅-丙微胶乳。考察了聚合温度、乳化剂用量、引发剂用量、功能性单体用量对乳液及乳胶膜性能的影响。FT-IR分析表明,丙烯酸酯和有机硅发生共聚;反应温度为80℃~85℃时,得到的乳液的乳胶粒较小,而胶膜的吸水率随温度的升高而降低;乳化剂用量、引发剂用量、功能性单体M AA用量增加,胶膜吸水率增大;乳化剂用量为单体质量的4%、引发剂用量为单体质量的0.375%、M AA用量占单体质量的1%~2%时,乳液粒径最小;适量M AA的加入,可有效抑制反应过程中凝聚物的产生。     

核壳型叔碳改性氟丙乳液的合成与性能

氟碳丙烯酸酯(氟丙)乳液是水乳胶涂料的主要成膜物质之一。为了提高其耐水性、附着力等性能,通过种子乳液聚合法将叔碳酸酯(VC)和氟碳丙烯酸酯(FA)功能单体引入丙烯酸酯共聚乳液,制备了核壳型叔碳改性氟丙乳液,采用透射电子显微镜、红外光谱、耐水性、附着力等对乳液及乳胶膜进行了测试表征,并考察了氟碳单体用量、叔碳单体加料方式及用量、核壳质量比对乳液聚合及乳胶膜性能的影响。结果表明:当氟碳单体用量为8%,叔碳单体加入壳中且用量为6%,核壳质量比为1∶1时,制备的乳液具有明显的核壳结构,乳胶膜接触角可达105.5°,吸水率仅为3.7%,附着力为1级。     

水性油墨用丙烯酸酯乳液的制备及应用

目的研究塑料包装薄膜印刷水性油墨用丙烯酸酯乳液的制备工艺。方法选用可聚合乳化剂,通过种子乳液聚合制备丙烯酸酯乳液,采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)对乳液聚合产物进行了表征。结果采用适宜的可聚合乳化剂复配,以及引入单体甲基丙烯酸缩水甘油酯均可提高涂膜的耐水性。改变甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯(硬单体)与丙烯酸丁酯(软单体)的比例,可以调整乳液涂膜的耐水性和附着力。结论当乳化剂质量分数为单体量的2.5%,软硬单体质量比为1∶1,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量分数为单体量的8%时,所得乳液涂膜以及该乳液配制的油墨在聚酯薄膜上均具有良好的附着力、耐水性。     

丙烯酸功能化纳米氧化石墨烯/丙烯酸酯复合乳液的制备及性能

以烯丙基磺酸钠（ALS）为可聚合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备丙烯酸功能化纳米氧化石墨烯（FAGO）/丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、XRD表征GO、FAGO的结构,通过SEM和TEM观察GO、FAGO、纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液的形貌。结果表明,丙烯酸上的羧基与GO羟基反应生成了酯键;FAGO的边缘发生扭曲变形,局部产生较多褶皱,体系的不规整度显著增加;纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子呈规则的球形。纳米粒径电位分析表明,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液粒径大小均一,分散性良好,随着ALS加入量的增加,纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子的粒径逐渐减小,其分散性指数（PDI）先减小后增大,相应的Zeta电位逐渐升高,乳液的黏度逐渐增大,乳胶膜耐水性变差,当ALS用量为0.8wt%时,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液综合性能最佳。      

Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/SiO_2纳米复合材料

为了避免传统乳化剂在丙烯酸酯乳胶膜中残留导致产品光泽性和耐水性变差以及对环境污染的弊端,利用六甲基二硅胺烷(HMDS)对亲水性纳米SiO_2进行改性,使其亲水亲油性相当,从而代替聚丙烯酸酯合成过程中所使用的传统乳化剂,通过Pickering乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯/Nano-SiO_2杂化的高分子纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR),粒径和Zeta电位测试,力学性能、吸水性测试,TEM、XRD以及热重分析对复合乳液及乳胶膜的结构与性能进行了表征。结果表明:疏水改性后的纳米SiO_2能够取代传统乳化剂稳定乳液,且随着SiO_2含量从0增加至2.0%,乳化能力不断增强,复合乳液平均粒径由526.5 nm降低至352.7 nm;复合材料的起始分解温度从331.7℃增加到343.6℃,拉伸强度从8.39 MPa增加至21.68 MPa,断裂伸长率从103.12%降低至50.54%,吸水率从16.884%下降至9.017%;复合材料的热稳定性、力学性能和耐水性等综合性能得到一定提高。     

含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜性能的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,阳离子单体甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)及含氟单体2-(N-甲基全氟辛烷基磺酰基)乙基丙烯酸酯(FM)为功能性单体,采用无皂乳液聚合制备出稳定的阳离子含氟丙烯酸酯共聚物乳液.检测含氟丙烯酸酯共聚物乳液的成膜性以及乳胶膜的相关性能.研究表明,硬软单体配比为1:1～1:1.5范围内,乳胶膜的成膜性能较好;引发剂用量增加,乳胶膜的耐水性降低;含氟单体量增加,乳胶膜的耐水性、耐溶剂性随之增强,乳胶膜的拉伸强度随之增大,断裂伸长率随之减小.通过液体在乳胶膜表面接触角大小的变化,表明热处理有利于含氟共聚物中的含氟链段在乳胶膜表面富集;随着含氟单体量的增加,乳胶膜表面自由能下降.     

梳状支链水性聚氨酯的结构与性能

以自制新型梳状支链聚合物二醇(CPD)与聚己内酯二醇(PCLD)构成的复合多元醇为软段制备了具有梳状支链的水性聚氨酯(CWPU),考察了CPD含量和梳状支链结构对CWPU的粒径和稳定性、其胶膜表面性能和耐水性的影响。结果表明,CPD中的梳状支链可向CWPU胶膜表面迁移富集,在H-CPD/PCLD体系中,H-CPD质量分数增加,CWPU胶膜的表面接触角降低,耐水性下降,在H-CPD质量分数为40%时,所得CWPU的粒径较小、稳定性较好及吸水率相对较低;在H-CPD/C18-CPD/PCLD体系中,C18-CPD质量分数增大对CWPU的粒径和稳定性影响不大,但CWPU胶膜的表面接触角显著增大,耐水性增加。     

含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备与性能研究

目的确定含氟丙烯酸酯共聚物乳液的最佳配方,研究其涂膜表面的疏水疏油性、热力学稳定性等性能。方法以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为原料,丙烯酸十三氟辛酯(PFOA)为含氟单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基磺酸钠(SDS)为复合乳化剂,去离子水为分散介质,采用半连续种子乳液聚合法制备核壳型含氟丙烯酸酯共聚物乳液。通过CA,FTIR,DSC,TG和AFM等仪器,对共聚物涂膜的疏水疏油性能、热力学性能及表面化学成分进行表征。结果当乳化剂(OP-10与SDS的质量比为2∶1)的质量分数为3%、引发剂(APS)的质量分数为0.6%、丙烯酸十三氟辛酯(PFOA)的质量分数为9%时,单体转化率最高、凝胶率最低,涂膜对水和十六烷的接触角分别为114°和85°。结论合成的乳液具有良好的疏水疏油性和热力学稳定性等性能,适合油墨罐内壁涂料等产品。     

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能

为提高有机硅氧烷-丙烯酸酯共聚乳液聚合的稳定性,通过合成试验和乳液性能测试,研究了聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)加入方法、乳化剂种类及用量等对乳液性能的影响.结果表明,采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系、A-151后添加工艺,以十二烷基硫酸钠(SDS)/乙烯基烷基酚聚氧乙烯磺酸盐(DNS6)为复合乳化剂,乳化剂质量分数为2.5%时,聚合反应的稳定性好,得到的硅丙乳夜粒径小且分布窄.以该硅丙乳液为基料配成的水性外墙涂料性能优良.     

可聚合有机硅乳化剂在苯丙乳液聚合反应中的应用

将可聚合有机硅乳化剂马来酸硅聚氧乙烯醚单酯羧酸盐(PMSC)与传统十二烷基硫酸钠(SDS)/壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)复合乳化剂分别应用到苯丙乳液的半连续聚合反应。用红外光谱(FT-IR)、粒度分布、热重分析(TG)、接触角等表征了聚合物的结构和乳液性能。结果表明,PMSC参与聚合反应,制得的聚合物乳液呈单分散性,平均粒径0.5μm,电解质稳定性好。乳液制成的涂膜热分解温度为417.4℃,耐水性好,浸入水中30 d,吸水率为28.53%。由PMSC制备乳液涂覆的玻璃和织物表面对水的接触角分别为81.57°和128.03°。可聚合有机硅乳化剂PMSC较一般SDS/TX-10复合乳化剂有较多的优势。