自交联氟化聚丙烯酸酯乳液的制备及其应用性能

针对长链全氟烷基化合物对环境和人体的危害性,以环境友好的全氟己基乙基丙烯酸酯为功能单体,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为交联单体,采用乳液聚合法制备了4种不同交联剂含量的氟化聚丙烯酸酯乳液,以此替代长链全氟烷基化合物。借助激光粒度仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪对氟化聚丙烯酸酯乳液结构和性能进行分析。并以棉织物为对象,考察了自交联氟化聚丙烯酸酯乳液的应用性能。结果表明:交联剂的加入可以提高氟化聚丙烯酸酯的热稳定性能;自交联氟化聚丙烯酸酯可在棉织物表面形成完整的拒水膜,其静态接触角可达138.2°;随着交联剂质量分数的增加,整理后棉织物的静态接触角下降至90.6°;当交联剂添加量为1.68 g时,整理棉织物表现出良好的耐洗性能。     

明胶作用下阳离子氟碳乳液的制备及乳液性能

在明胶作用下,以苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯为原料,通过自由基共聚制备了阳离子氟碳乳液(CFE),通过粒径、AFM、FT-IR、热重、接触角测量仪等分别研究了CFE的乳胶膜表面形貌、结构特征、润湿性等;通过接触角法考察了CFE作为纸张表面施胶剂的应用效果。结果表明,在明胶添加量为1%时,CFE乳液稳定,乳液粒径120nm,水在纸张表面的接触角可达126°,涂膜具有良好的疏水性能。     

环保型C6防水防油剂的制备及应用

以全氟己基乙基甲基丙烯酸酯(C6SFMA)、烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、氯乙烯为主要原料,采用乳液聚合制备了含短链全氟烷基(C6)的含氟丙烯酸酯聚合物乳液。将其应用在医用聚丙烯SMS无纺布上,评价其拒水(醇)、耐静水压及抗静电性能。探讨了C6SFMA用量、烷基丙烯酸酯种类、交联单体用量对聚合物乳液性能的影响。结果表明:当烷基丙烯酸酯为丙烯酸正丁酯,C6SFMA用量为60%,交联单体甲基丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯用量为7%时,该含氟丙烯酸酯聚合物乳液具有良好的拒水(醇)、耐静水压及抗静电性能。该聚合物乳液可以和多种渗透剂和抗静电剂并用,具有良好的加工持续性和加工稳定性。     

水性全氟丙烯酸酯防水防油整理剂的研制

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、全氟烷基乙基丙烯酸酯(FM)、丙烯酸十八酯(ODA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)为主要原料,以丙烯酸羟乙酯(HEA)为交联剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备了水性阳离子全氟丙烯酸酯防水防油整理剂;讨论了含氟单体用量、软硬单体的质量比、整理剂用量、烘焙温度和烘焙时间对棉织物整理效果的影响,并通过红外光谱(IR)对产品结构进行表征。结果表明,在含氟单体用量为50%,硬软单体质量比为2.79,整理剂用量为2 g/L,烘焙温度160℃,烘焙时间90 s的条件下整理棉织物,织物表面对水的接触角可达136°,对液体石蜡的接触角可达125°,具有优异的防水防油性能。     

全氟聚醚丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用

采用半连续乳液聚合方法,合成了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和全氟聚醚甲基丙烯酸酯(PFPEMA)为单体的稳定的全氟聚醚丙烯酸酯共聚物乳液,该共聚物乳液具有一定的拒水拒油性能,经其整理的棉织物对水的接触角可达154°,拒油等级可达5级,且由于聚合物中由全氟聚醚链替代了传统的全氟烷基链从而更易降解以适应环保要求.     

含氟乳液纸张表面施胶剂的制备及应用研究

以全氟烷基乙基丙烯酸酯(FEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为共聚单体,异丙醇为溶剂,偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为水溶性引发剂,采用半连续无皂乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯无皂乳液。系统研究了该含氟乳液作为表面施胶剂对纸张性能的影响,并通过红外光谱进行了表征,通过接触角和扫描电子显微镜进行了性能测试。结果表明,当m(St)∶m(BA)∶m(FEA)∶m(DAC)=3∶3∶2∶1.2,乳液含氟量达到20%时,纸张的防水防油性较佳,抗张强度提高22.3%,耐折度提高38.2%。     

环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂的制备及应用

为了制备一种既防水又具有增强作用的新型表面施胶剂,本研究以水性环氧树脂改性丙烯酸为高反应活性交联单体,以聚乙烯醇为分散剂,以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺为共聚单体,合成了环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂,详细讨论了该防水增强剂的乳液性能、粒径分布及表面施胶性能。纸张应用实验表明,单独使用该防水增强剂进行表面施胶,在浓度为1.6%时,纸张水接触角可达89°、施胶度可达118 s,同时抗张强度、耐破度、耐折度、撕裂度分别提高22.5%、14.5%、23.6%、15.8%,且与氧化淀粉复配使用的增强效果均接近于或高于单独使用聚合物乳液施胶的纸张。     

含氟烷基修饰的PU-PA防水防油剂应用性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二醇、N 甲基二乙醇胺、全氟烷基乙基醇和丙烯酸羟乙酯等聚氨酯链段进行聚合反应,经水乳化分散后,再以全氟烷基酯等烯丙基单体进行自由基聚合反应,制备全氟烷基修饰聚氨酯 聚丙烯酸酯织物防水防油整理剂。探讨了该织物整理剂的用量和烘焙温度对织物防水防油性能的影响。结果表明,表面动态防水性可达100分,防油性可达5级,对水的接触角可达133°,对液体石蜡的接触角可达116.5°,且耐水洗性和服用性能较好。     

核壳型酮肼自交联苯丙微皂乳液表面施胶剂的合成

采用半连续种子乳液聚合工艺合成了具有核壳结构的酮肼自交联苯乙烯—丙烯酸酯微皂乳液新型表面施胶剂。加入功能性单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH)和丙烯酰胺(AM),选用乳化能力较强的非离子乳化剂OP-10和反应型的阴离子乳化剂A-2405的复合乳化剂体系,并对乳液聚合的工艺参数进行了实验研究,得到最佳反应条件为硬软单体比例3∶7,反应温度70℃,反应时间共7h,乳化剂用量6%,功能性单体用量3%,交联pH值为9。在此条件下可制得稳定、转化率高达99%的苯丙乳液。用作表面施胶剂,涂布后的纸页不仅具有优良的抗水性能,而且具有较高的光泽度。     

交联单体TMP对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚(N210)为主要原料,三羟甲基丙烷(TMP)为交联单体,合成自交联型水性聚氨酯乳液.探讨交联单体TMP用量对聚氨酯乳液性能及胶膜性能的影响,并与未交联和外交联型水性聚氨酯进行比较.结果表明:TMP用量为40%时,自交联型水性聚氨酯乳液粒径小,具有较好的稳定性;涂层织物耐静水压为239 mm,耐洗次数可达26次,具有较高的耐静水压和较好的耐洗性,与外交联型水性聚氨酯相当.     

阳离子型苯丙乳液的合成与应用

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与非离子型表面活性剂复配作乳化剂,以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,用种子半连续法乳液聚合工艺制备阳离子型苯丙乳液施胶剂。探讨了非离子乳化剂种类对聚合物乳液性能以及浸胶后纸张性能的影响。采用激光粒度分析仪表征自制乳液的平均粒径,通过扫描电镜、表面张力仪对纸张浸胶前后的表面形貌、对水的静态接触角进行测试和表征。结果表明,当采用ER-10作为非离子乳化剂与阳离子乳化剂复配时,自制乳液对纸张的抗水性能和力学性能的提高最为显著,其中纸张对水的静态接触角可达115.9°。     

新型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的制备及涂膜性能

在无乳化剂条件下,以烯丙基聚乙二醇(APEG-2400)为功能单体、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)为交联单体,己二胺(HDA)为交联剂,通过半连续种子乳液聚合方法制备系列室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液。采用FT-IR对交联反应前后聚合物的结构进行表征;考察APEG-2400及AAEM的用量对聚合过程、乳液性质及涂膜基本性能的影响。结果表明:加入适量APEG-2400可制备出性质稳定、粒径分布范围窄的阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液;AAEM-HDA室温自交联体系能改善阳离子聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性,提高其抗张强度,同时降低断裂伸长率;室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液涂膜的耐水性更加优异。     

全氟聚丙烯酸酯纸张防油剂的制备与应用

以丙烯酸丁酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸十八酯)为主要原料,以过硫酸钾和偶氮二异丁腈为引发剂,以丙烯酸羟乙酯为交联剂,制备了水性阳离子全氟丙烯酸酯无皂乳液。并进行了表征,经过含氟单体质量分数为50%的乳液整理过的纸张纤维对水和液体石蜡的接触角分别为135°和120°;通过扫描电子显微镜,观察到聚合物薄膜包裹了纸张纤维表面。     

丙烯酸酯聚合物表面施胶剂的合成与应用

采用种子半连续法乳液聚合工艺,以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和壬酚基聚氧乙烯醚(OP-10)复配作为乳化剂,选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸-β-异辛酯(2-EHA)为单体,经偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发上述单体的自由基乳液共聚反应,以制备一种阳离子型丙烯酸酯聚合物表面施胶剂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和示差扫描量热分析仪(DSC)对聚合物进行表征;以马尔文粒度仪和透射电子显微镜(TEM)研究聚合反应中各种因素对乳液聚合的稳定性、聚合物乳胶粒子的粒径及其分布、乳胶粒子的形态结构的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)、表面张力仪和Cobb值测定仪对采用该乳液表面施胶前后纸张的表面形貌、静态接触角以及抗水性进行观察和测试。研究结果表明,当AIBA用量为单体总量的1.6%、DMC用量为单体总量的5.0%以及2-EHA用量为单体总量的15.0%时,自制聚合物乳液的表面施胶效果最佳。     

有机硅烷改性自交联聚丙烯酸酯微乳液的制备与纸张表面施胶性能

采用无皂乳液聚合,以甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸(AA),丙烯酸羟丙酯(HPA)等为原料,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为硅烷交联剂,制备了一种稳定的阴离子型聚丙烯酸酯微乳液,其可作为表面施胶剂用于纸张表面增强处理。讨论了KH570用量对乳液及施胶纸张性能的影响。结果表明,有机硅氧烷单体成功的键接到丙烯酸酯聚合物上,且当ω(KH570)=1.78%(质量分数,下同)时,乳液综合性能佳且其施胶效果好,乳液粒径低至45.80nm。表面施胶后的纸张强度有明显提升,干湿强度分别提高26.5%、27.1%,耐折度提高332.4%,施胶度提高49.85%,纸张水滴接触角可由35.2°增加至59.1°。     

单体比例对苯丙乳液表面施胶剂性能的影响

以苯乙烯(St)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,丙烯酸(AA,用量为单体总质量的5%)为功能性交联单体,合成了苯乙烯丙烯酸酯(SAE)聚合乳液,并将SAE聚合乳液与氧化淀粉复配(SAE聚合乳液的添加量为氧化淀粉绝干质量的5%)对纸张(牛皮箱纸板,定量130 g/m2)进行表面施胶。探讨了单体比例(m(St)∶m(BA))对SAE聚合乳液玻璃化转变温度及稳定性的影响。结果表明,SAE聚合乳液的玻璃化转变温度随硬单体用量的增加呈线性上升,并且与采用L.Mandelkern方程计算的结果具有较好的一致性;SAE聚合物分子质量和乳液表观黏度随硬单体用量的增加均逐渐降低,乳液稳定性略有下降。与只用氧化淀粉施胶后的纸张相比,在相同涂布量下,经SAE表面施胶剂施胶后的纸张的Cobb值低,印刷表面强度和耐破度均有不同程度提高;当m(St)/m(BA)=80∶20时,经SAE表面施胶剂施胶后纸张的Cobb值降低了51.8%,印刷表面强度和耐破度分别提高了58.0%和5.2%。     

聚丙烯酸酯类无氟防水剂的制备与应用

为优化聚丙烯酸酯类无氟防水剂配方,研究聚乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯、烷基烯酮二聚体用量及热固温度对防水性能的影响。对聚丙烯酸酯类无氟防水剂乳液的稳定性、织物防水性、织物与水的接触角等性能进行表征,得出优化制备配方及整理工艺。结果表明:当丙烯酸十八酯(SA)用量为75.00%(对单体总质量,下同)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)用量为15%、烷基烯酮二聚体(AKD)用量为10%、乳化剂(十八烷基三甲基溴化铵、AEO-9质量比3∶11)用量为8.75%、保护胶体聚乙烯吡咯烷酮(K30)用量为1.25%时,单体转化率可达95%以上;当焙烘温度为185～190℃、焙烘时间为5 min时,整理织物的防水性能达4.5级,表面静态接触角达138°。     

自交联性聚丙烯酸酯纸张增强剂的合成及应用研究

以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和N-羟甲基丙烯酰胺为原料,采用半连续滴加的乳液聚合方式制备了纳米级的具有自交联性的聚丙烯酸酯乳液增强剂,并讨论了引发剂用量、复合乳化剂用量、反应单体配比、交联单体用量等对聚丙烯酸酯乳液性能的影响.结果表明:该乳液具有良好的稳定性,乳液的粒子粒径分布从85.9nm到110nm,能与水以任意比例互溶;将其用于阔叶木硫酸盐浆抄纸试验,可有效改善纸张的抗张指数、耐破指数和撕裂指数.     

SAE聚合物表面施胶剂的制备及应用

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯等为主要原料．采用半连续滴加聚合技术制备了阴离子苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液。单独使用该乳液作为表面施胶剂对纸张进行表面施胶,探讨了表面施胶剂用量、施胶温度、干燥温度等条件对纸张的强度和抗水性能的影响．实验结果表明：用自制表面施胶剂对纸张施胶后可使纸张获得良好的抗水性能和物理强度,当表面施胶剂用量为5％、施胶温度为50℃、施胶后干燥温度在80℃以上时,表面施胶后纸张的各项性能指标达到最佳。     

纳米微晶纤维素-NaClO氧化淀粉的制备及其对纸张性能的影响

本研究在质量分数为30%的淀粉乳液中加入纳米微晶纤维素(NCC)与Na ClO于50℃恒温条件下制得NCC-NaClO氧化淀粉,并探究了NCC添加量对淀粉氧化程度的影响,再利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对氧化淀粉进行了表征,并探讨了氧化前后淀粉用作纸张表面施胶剂和浆内添加剂对纸张强度性能的影响。结果表明,添加NCC能有效提高淀粉的氧化效果,当NCC用量为0. 5%(以绝干淀粉质量计)时,NCC-NaClO氧化淀粉的羧基含量为1. 10%,NCC-NaClO氧化淀粉表面施胶量为2 g/m~2时,纸张表面接触角为82. 5°,可作为纸张表面施胶剂使用; NCC-NaClO氧化淀粉用量为0. 75%时,可明显改善纸张的强度性能。