阳离子聚合物乳液的研究进展

首先介绍了阳离子聚合物乳液的种类和制备方法,并且对其制备方法的优缺点进行了比较,然后阐述了它在纺织、涂料、造纸、水处理、生物医药等领域的应用,最后对其应用前景进行了展望。     

无皂阳离子乳液共聚合研究

苯乙烯,丙烯酸丁酯在无乳化剂条件下,加入少量的阳离子单体Ｎ,Ｎ－二甲基,Ｎ－丁基,Ｎ－甲基丙烯酰氧乙基溴化铵,在引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐作用下,合成了一系列粒子分散均一,表面干净的阳离子乳液,深入考察了引发剂浓度,共聚单体浓度,防子强度及ｐＨ值对粒径,粒子数目,粒子表面性质的影响,结果表明,可以通过以上各因素来控制胶乳粒子的粒径, 子数目,而粒子表面电荷密度是由共聚单体浓度,引发剂浓度,离子强度     

氟改性阳离子聚氨酯复合乳液制备及其表面施胶应用

制备稳定的全氟烷基丙烯酸酯改性阳离子聚氨酯复合乳液,并通过红外和核磁共振氟谱对其结构进行表征。将其应用在纸张表面处理上,重点研究阳离子扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量及功能性单体全氟烷基丙烯酸酯(FA)用量对纸张表面防水防油性能和力学性能的影响。接触角分析表明随MDEA用量增大,纸张防水性和防油性先增大后减小;随FA用量增大,防水性和防油性均增大。经m(FA)=30%的FAPU复合乳液处理过的纸张,水和油在其上所成初始接触角分别可达132和114°,并且在300s测试时间内,其随时间变化很小。力学性能测定表明MDEA和FA用量增大,纸张抗张强度增大。纸张表面和断面扫描电镜观察表明,经FAPU处理过的纸样其纤维结合更加紧密。     

P(VAc-MMA-DM)阳离子聚合物乳液的合成及其在造纸增强中的应用

以醋酸乙烯酯(VAc)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DM)为原料,采用无乳化剂乳液聚合法合成出了一系列VAc-MMA-DM阳离子共聚物乳液,测定了此乳液的转化率和稳定性,找到了合成最稳定且转化率最高的VAc-MMA-DM阳离子共聚物乳液的配方和条件;由电镜测得此乳液为球形粒子,粒径约为0.1 μm.将VAc-MMA-DM阳离子共聚物乳液加到竹浆或纸浆中,通过对纸张的环压强度、耐破度、撕裂度等的测定,发现当乳液的用量为1.0%时,其增强性能最好.     

微乳液技术在纳米材料合成中的应用

微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂在有机溶剂或水中形成的热力学稳定的各向同性的单分散体系,其分散质点为纳米级。它为纳米粒子的制备提供理想的模板和微环境。本文介绍了纳米材料、微乳液以及运用微乳液技术制备纳米材料以及该法的优点和和应用范围。     

水性环氧交联丙烯酸树脂乳液的结构及性能表征

以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,聚乙烯醇为保护胶体,采用种子无皂乳液聚合方法制备了丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基丙烯酸和丙烯酸-2-羟乙酯共聚的丙烯酸树脂乳液;添加钾离子、钙离子等金属阳离子催化了阴离子丙烯酸树脂乳液和水性环氧树脂的交联,形成了空间网状结构;在单晶硅基底上铺展了共聚物超薄膜,用激光纳米粒度及电位仪、流变仪、原子力显微镜表征了粒度、Zeta电位、流变性能和膜的形貌,分析了金属阳离子对丙烯酸树脂乳液交联的影响,发现阳粒子的加入使得粒径、Zeta电位减小,流变性能变化,可以催化共价交联的进行。     

环氧改性阳离子水性聚氨酯的制备及对纸张的表面处理

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和己二异氰酸酯(HDI)为硬段,聚己内酯二醇(PCL1000)为软段,引入环氧树脂(E-44),采用原位聚合制得环氧改性阳离子水性聚氨酯乳液(EPUA)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、耐介质性测试、接触角及力学性能测试研究了聚合物的构性关系。研究了E-44用量对聚合物及施胶性能的影响,并用扫描电镜(SEM)对纸张表面处理前后进行了表征。实验结果表明,当n(NCO)/n(OH)=1.3,m(MDEA)=10%,m(E-44)=12%时,乳液性能较佳,改性效果最好。在最佳聚合工艺条件下,施胶度为78s,湿强度达39%,耐折也达57次。随着m(E-44)增大,聚合物胶膜的耐介质性增强,吸水率从13.69%降至6.46%,吸甲苯率由121.5%降至74.8%,接触角由64.85°增大到116.49°,力学测试也表明拉伸强度随m(E-44)的增大得到改善,断裂伸长率减小。     

阳离子水性聚氨酯乳液的合成及性能

以二异氰酸酯和聚酯二元醇合成聚氨酯预聚体,采用N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)为亲水扩链剂,制备了阳离子水性聚氨酯(CWPU)乳液,研究了制备CWPU乳液的影响因素,并研究了CWPU乳液涂膜的拉伸性能。研究表明,当N-MDEA的质量分数为7.0%-9.5%,R值为1.3-1.5,中和度为80%-100%时,可制得稳定性较好的CWPU乳液。随着N-MDEA含量增加,CWPU乳液涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率下降;随着中和度的提高,涂膜拉伸强度和断裂伸长率同时提高。     

阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的合成与性能研究

选用二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过无皂乳液聚合法制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯(PDMDAAC-BA-MMA)乳液,采用单因素实验法分别考察了引发剂用量、反应温度和DMDAAC用量对乳液性能的影响。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)等表征手段对PDMDAAC-BA-MMA进行了表征。FT-IR结果表明单体成功发生了聚合。DLS和TEM结果表明乳胶粒子直径大约在800nm左右,呈典型的核壳结构。将其应用于皮革涂饰工艺中,应用结果表明,与市场产品相比,自制乳液涂饰后革样的抗张强度、吸水率和干湿擦牢度相当,断裂伸长率有大幅度提高。     

硅烷偶联剂核交联聚丙烯酸酯多元醇乳液的合成及表征

以硅烷偶联剂作为交联剂,制备了具有核交联结构的聚丙烯酸酯多元醇乳液(Si-PHA),并用FTIR、TEM、粒径分布仪对乳液进行结构表征.FTIR、TEM和粒径分布仪均证实,硅烷偶联荆在聚合过程中发生了部分水解、缩合反应,得到具有核交联结构的Si-PHA.Si-PHA乳胶粒为表面具有凹陷结构的近似球体,且粒径呈单分散分布.Si-PHA乳胶粒内的硅氧烷在贮存期间会继续发生水解、缩合反应,乳胶粒粒径进一步变小.     

MMA／St无皂阳离子乳液共聚合动力学

运用溶剂热法,以丙酮-水为分散介质,利用阳离子型引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,制备无皂MMA/St共聚阳离子纳米胶乳粒子。探讨了单体浓度、引发剂浓度、温度对共聚合初始速率的影响。结果表明,随着[MMA]和温度的增加,聚合速率增大;随着[AIBA]的增加,聚合速率先增大后减小;得到单体浓度([MMA])和引发剂浓度([AIBA])影响反应速率的动力学方程为:RP=kP.[MMA]0.68[AIBA]0.77,测得共聚合表观活化能Ea=40.7 kJ/mol。     

阳离子型含氟丙烯酸酯的制备及防水防油性能

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸十八酯(ODA)为原料,采用无皂乳液聚合制得了阳离子含氟丙烯酸酯多元共聚物乳液。对聚合物的结构、组成进行了表征研究,研究了共聚乳液膜表面的性质。结果表明,随着共聚物中全氟单体含量的增加,共聚物膜的表面能显著降低,当全氟单体的含量达到25%(质量分数)时,其表面能降低到19.99 mJ/m;并通过热处理表明了含氟单体随温度、时间增大更容易向表面富集的现象,当达到60min,120℃时水和油接触角分别达到了110°和83°。     

稳定的无皂阳离子共聚物乳粒性质及乳液性能的研究

选用苯乙烯,丙烯酸丁酯和少量的Ｎ,Ｎ－二甲基,Ｎ－丁基,Ｎ－（３－甲基基丙烯酰胺基）丙基溴化铵,以阳离子自由基型引发剂进行无皂乳液聚合,合成了稳定的无皂阳离子共聚物乳液,用粒度分布仪表征了胶平均直径,数目,用离子交换－电子导滴定分析粒表面性质;通过表面张力ＤＳＣ等分析了胶乳的稳定性和胶膜的结构性能。     

水分散型阳离子聚丙烯酰胺的合成与应用

在(NH4)2SO4水溶液中,以甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(MBDAC)和丙烯酰胺(AM)为单体原料,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)为分散剂,采用水分散聚合技术,合成了环境友好型P(MBDAC-AM)共聚物。利用透射电镜观察其颗粒形貌,重点探讨了阳离子单体含量、分散剂浓度和无机盐用量对水分散聚合的影响以及各因素之间的协同效应。透射电镜显示,沉淀聚合物为2.0μm~8.0μm的球形或椭球形颗粒;水分散聚合的本质为固相自加速反应,即聚合反应主要发生在颗粒相;制备稳定水分散型P(MBDAC-AM)的适宜条件分别是:xMBDAC为5%~22%(单体)、wPDMC为1.5%~3.5%和w(NH4)2SO4为23%~28%。     

N-羟乙基丙烯酰胺交联改性核壳苯丙乳液的制备及涂膜性能

采用半连续种子乳液聚合法合成稳定的自交联核壳型苯丙乳液。考察了软硬单体配比、N-羟乙基丙烯酰胺(HEMAA)用量对乳液及涂膜性能的影响,初步探讨了HEMAA的改性机理。结果发现,当软硬单体配比m(St)∶m(BA)=2∶1,HEMAA添加量占主单体1%时,合成乳液聚合稳定性高,涂膜耐水性和热稳定性良好。傅里叶变换红外光谱、扫描电镜及透射电镜分析表明,HEMAA接枝到共聚物分子上且有明显的核壳结构;涂膜接触角及热重分析表明,涂膜的疏水性及热稳定性增强,水在涂膜上的接触角较改性前提高了5.26°,苯丙乳胶膜在实验条件下失重5%时,分解温度提高了58.03℃。     

Gemini表面活性剂的合成及在乳化炸药中的应用

以N,N-二甲基十二烷基叔胺和1,3-二溴丙烷为原料,无水乙醇为溶剂合成阳离子型Gemini表面活性剂.反应产物以混合溶剂乙酸乙脂-乙醇重结晶纯化后,用红外光谱及核磁共振进行结构表征,并将其作为晶形改变剂及助乳剂应用于乳胶基质中,使乳化炸药具有小而分布均匀的W/O粒子和较强的稳定性及良好的爆炸性能.     

阳离子聚丙烯酸酯乳液纸张增强剂的制备及性能

以过硫酸钾为引发剂,壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)、丙烯酰胺(AM)为单体,在氮气的保护下通过乳液聚合制备了阳离子丙烯酸酯乳液聚合物纸张增强剂。探讨了合成过程中阳离子单体用量、乳化剂用量、引发剂用量以及反应温度对纸张增强效果的影响。同时考察了湿部应用中增强剂用量、pH值、浆种与纸张增强效果间的关系。结果发现,阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵用量为6%、反应温度为80℃、乳化剂用量5%和引发剂用量0.75%时,乳液聚合物的增强效果最佳。增强剂的最佳使用条件为增强剂用量0.8%,体系的pH值为7。使用增强剂时,应先调体系的pH值,再加入增强剂以充分发挥增强剂的作用。     

丙烯酰氧基Span-80的合成及在乳化炸药中的应用

详细介绍了一种新型乳化剂的合成及其部分应用.用Span-80与丙烯酸制备合成了含丙烯酰氧基的Span-80,这种新乳化剂具有可聚合性.文章同时探讨了它在乳化中的应用.     

超支化聚合物的合成及在丙烯酸乳液中的应用

以季戊四醇为"核",与1,2,4-偏苯三酸酐和环氧氯丙烷反应合成超支化聚合物,并通过马来酸酐进行端基改性,合成了以羟基和/或羧基为末端基的水溶性超支化聚合物(HBPs),通过FT-IR1、H-NMR对结构进行了表征。然后将该超支化聚合物(HBPs)应用于BA/VAc/AA丙烯酸共聚物压敏胶粘剂(PSAs)乳液中。发现超支化聚合物的加入提高了胶粘剂的稳定性和粘接性能。以羧基为末端基的超支化聚合物(HBP-B)加入量为0.5%时,胶粘剂互相矛盾的两个性能——持粘力与剥离强度同时达到最大值。