含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液制备与性能研究

以环氧树脂(E-44)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为改性单体,用预乳化-半连续乳液聚合方法合成了含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液,并研究了E-44、KH-570和DFMA含量对乳液和涂膜性能的影响。研究表明:当E-44含量为参加反应单体总量的10%、KH-570为5%、DFMA为10%时,合成的乳液固含量为33.73%、反应程度为98.33%、凝胶率为0.39%,乳液及其涂层性能达到了GB/T 20623—2006《建筑涂料用乳液》标准。红外光谱分析结果显示了E-44、KH-570、DFMA与苯丙单体发生了共聚,粒度分析结果表明乳胶粒子达到了纳米级别且分散性良好。     

单分散疏水SiO_2改性苯丙乳液的制备及其性能

采用种子-半连续乳液聚合法,以硅烷偶联剂KH-560表面改性的单分散二氧化硅为改性材料,制得单分散疏水性SiO2改性的复合苯丙乳液。对乳液及涂膜性能进行了红外光谱、粒径分析、接触角和热失重表征。考察了不同含量的SiO2对转化率、凝胶率、化学稳定性、机械稳定性和涂膜的硬度、耐盐雾时间的影响。结果表明,SiO2用量为单体质量的2.0%,改性后的乳液及涂膜各项性能明显提高。     

单分散疏水SiO2改性苯丙乳液的制备及其性能

采用种子-半连续乳液聚合法,以硅烷偶联剂KH-560表面改性的单分散二氧化硅为改性材料,制得单分散疏水性SiO2改性的复合苯丙乳液.对乳液及涂膜性能进行了红外光谱、粒径分析、接触角和热失重表征.考察了不同含量的SiO2对转化率、凝胶率、化学稳定性、机械稳定性和涂膜的硬度、耐盐雾时间的影响.结果表明,SiO2用量为单体质量的2.0％,改性后的乳液及涂膜各项性能明显提高.     

耐盐雾改性苯丙乳液的合成

采用种子-半连续乳液聚合方法,以阴/非离子复合乳化剂为乳化体系,苯乙烯、丙烯酸丁酯等为共聚单体,丙烯酰胺（AM）为交联单体,环氧单体（GMA）为功能单体,硅烷偶联剂（KH-570）为偶联剂,制备了水性耐盐雾改性苯丙乳液,考察了AM、GMA、KH-570对乳液及其涂膜性能的影响.结果表明AM用量为1.0％,GMA、KH-570用量均为3.0％,涂膜交联度98.2％、吸水率7.8％、附着力1级、耐盐雾时间600h.     

含氟丙烯酸酯乳液的制备

以有机氟单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等为共聚单体,制备含氟丙烯酸酯乳液。探讨乳化剂种类、乳化剂量、反应温度、引发剂量、恒温时间和氟单体含量等各种工艺条件对乳液聚合性能的影响,并对制备的乳液进行傅立叶转换红外光谱、接触角等表征,结果表明在使用R-A/R-D复配乳化剂,乳化剂用量为0.24 wt%,反应温度为85℃,引发剂用量为0.3 wt%,恒温时间为2.5 h,氟单体含量为20 wt%时制备的乳液具有很高的转化率和较低的凝聚物含量,乳液转化率达到99%,凝聚物含量为0.19 wt%。制备的乳液涂膜后,乳胶膜具有很好的疏水性。     

ARGET ATRP制备甲基丙烯酸短全氟酯共聚物及其性能

为了研究新型环保型单体甲基丙烯酸（N-甲基全氟己烷磺酰胺基）乙酯（C6SMA）的共聚规律和产物性能,用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合（ARGET ATRP）法制备C6SMA和甲基丙烯酸甲酯（MMA）的无规共聚物,测试共聚动力学,利用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振（1H-NMR）和接触角法表征共聚物的结构等特性.结果表明,ARGET ATRP很好地调控C6SMA/MMA的共聚反应,实现共聚物分子量及其分布(PDI)的控制,共聚物组成未发生明显的漂移现象,均聚物及共聚物膜的静态接触角数据表明,可以通过共聚有效降低氟单体用量同时兼具良好的疏水疏油性能,共聚物中C6SMA的摩尔分数在19%即可超过聚四氟乙烯（PTFE）的疏水疏油性.     

有机硅-丙烯酸甲酯的乳液聚合研究

用丙烯酰端基的环氧乙烷-环氧丙烷共聚物作为共聚单体及反应性乳化剂,研究了甲基丙烯酰丙基硅氧烷和丙烯酸甲酯的乳液共聚合。探讨了反应性乳化剂用量与单体转化率、反应时间和乳胶粒径的关系,研制了有机硅单体质量分数为40%的稳定乳液。此外,用1H-NMR研究了滴加乳化单体液滴和一次加料两种方法下,共聚物组成与单体转化率的关系。结果表明,加料方式对共聚物组成有较大影响,水溶性大的单体优先聚合。     

苯丙乳液的合成及其工程内墙涂料的应用研究

采用预乳化工艺结合种子反应聚合工艺,重点考察了配方原料以及工艺对乳液性能的影响规律,并将苯丙乳液和其它颜填料以及助剂等作为主要原料,制备出了高性能、低成本的工程内墙涂料,并考察了涂膜耐擦洗性能的影响规律。研究表明:当n(ST)/n(BA)=1.1/1时,单体转化率、乳液平均凝胶率和胶膜吸水率均较佳,同时探索了单体的疏水性和聚合物的玻璃化温度对乳液性能的影响机理。实验考察了功能单体对乳液性能的影响,当丙烯酰胺用量增大时,乳液黏度、单体平均转化率逐渐增大,胶膜吸水率先减小后增大;当丙烯酸用量增大时,乳液耐水白性逐渐变差;当有机硅含量增加时,单体平均转化率越来越高,但当用量过大时,乳液性能降低。实验最终确定,丙烯酰胺的最佳用量为0.9%,丙烯酸单体的用量应为1%,有机硅功能单体的最佳用量为单体总量的0.6%。引发剂最佳用量为单体总量的0.6%,乳化剂最佳总用量为单体总量的4%,适宜的阴、非离子乳化剂配比为m(阴)/m(非)=3/1。通过研究工艺参数表明,当滴加反应温度为80℃,搅拌速度为200 r·min~(-1)时,乳液性能最佳。通过实验发现,对于工程内墙涂料涂膜的耐擦洗性能,当乳化剂总用量为4%,丙烯酸用量为1%,丙烯酰胺用量为0.9%,有机硅功能单体用量为0.6%时,涂膜的耐擦洗性能较好,次数达到700次,这也和乳液性能影响结果保持一致。     

含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层的研究

以丙烯酸六氟丁酯为疏水功能单体,与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体共聚,合成了系列粒径不等、玻璃化转变温度(Tg)不同、核壳结构不同的含氟碳聚丙烯酸酯乳液,并测定了各自成膜后的接触角。将粒径不等、Tg不同的乳液复配、核壳结构不同的乳液复配,并测定了复配物成膜后的接触角,讨论了它们可能产生的二元协同作用。结果表明,含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层可产生符合Wenzel方程的微纳米级别的粗糙面。通过SEM表征,观测到了这些微纳米粗糙面结构,其接触角超出了单组分含氟碳聚丙烯酸酯乳液涂层的接触角,最大水动态水接触角达到125.05°,静态水接触角达到130°;还观测到以大量保护胶为壳的核壳结构乳液在成膜时产生了核壳剥离自组装行为,同样产生了二元协同的粗糙面。     

退火对PMTFPS-b-PS电纺膜表面性质的影响

通过氟硅单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三（3,3,3-三氟丙基）环三硅氧烷（简称F3）的阴离子开环聚合（ROP）、苯乙烯（St）的原子转移自由基聚合（ATRP）,合成了含氟硅嵌段共聚物PMTFPS-b-PS,并将其以四氢呋喃（THF）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂进行静电纺丝。采用接触角测量仪（CAM）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）研究PMTFPSb-PS电纺膜退火前后的疏水性、微观形貌以及表面化学组成。结果表明：电纺纤维的水接触角可达152.6°,即达到超疏水的效果,经过120℃退火处理后电纺膜的表面光滑,接触角有所减小,但其水接触角仍远高于共聚物溶剂膜的接触角。