汽车底盘涂料用核壳结构聚丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用乳液聚合制备了一系列核壳结构丙烯酸类聚合物,通过分子结构设计,改变核层与壳层的单体组成,考察其对聚合物综合性能的影响,以及非极性增塑剂DOP和极性增塑剂TCP对其溶胶和凝胶性能的影响。研究结果表明：选用玻璃化温度较高的Pi—BMA作为聚合物的核层,MMA／MAA共聚物作为壳层,其溶胶和凝胶性能明显优于其它核壳聚合物,该核壳聚合物在汽车工业中具有广阔的应用前景。     

采用核/壳技术制备P(VAc—BA)乳液的研究

采用核/壳技术制备了P(VAc—BA)系乳液,探讨了核/壳组成变化对乳液性能的影响。研究表明,核/壳比相同时,壳中丙烯酸丁酯(BA)含量对乳液T_g值、成膜性能及膜的力学性能均有影响;当核层和壳层中单体组成相同时,壳层的厚度越大,MFT值则越低;在总组成和核/壳比一定时,只改变核层和壳层单体的组成,也可以在一定范围内使乳液的特性发生变化。     

PBA/PS核壳聚合物的制备及其与PS共混

采用种子乳液聚合方法制备了丙烯酸丁酯/苯乙烯核壳结构聚合物,研究了不同核壳单体质量比对乳液聚合过程的影响.结果表明,单体的总转化率超过98%;假设乳胶粒为球形生长时,乳胶粒理论粒径与实测值基本一致,说明该聚合体系没有明显的二次成核过程.随着核壳单体质量比的增加,低温区(聚丙烯酸丁酯)的玻璃化转变温度变化不大,而高温区(聚苯乙烯)的玻璃化转变温度呈下降趋势,这说明该核壳结构界面存在明显的过渡层.将该乳液聚合物与聚苯乙烯共混,随着核壳单体质量比的增加,共混物的冲击强度呈先增加后降低的趋势,说明该核壳聚合物对聚苯乙烯的增韧存在最佳条件.     

ACR核层中交联单体对PC/ACR共混物性能的影响

用丙烯酸丁酯、交联单体和甲基丙烯酸甲酯经乳液聚合和后处理制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)核壳结构的丙烯酸酯树脂(ACR),然后将ACR与聚碳酸酯(PC)共混进行增韧改性。研究了ACR核层中交联单体对PC/ACR共混物力学性能的影响,并用SEM对共混物冲击断面形貌进行了研究。结果表明:随着ACR核层中交联单体含量的增加,PC/ACR共混物的缺口冲击强度呈现先增加后降低的趋势,拉伸强度和弯曲强度变化很小。当交联单体B含量为10%时,PC/ACR共混物的冲击强度达到最大为50.4 kJ/m2,约是纯PC冲击强度的5倍。     

异戊二烯-丙烯酸酯类共聚弹性体的制备及其对PVC的增韧作用

研究了苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为壳层单体,丙烯酸丁酯(BA)、异戊二烯(IP)、丙烯酸(AA)为核单体,以乳液聚合工艺制备共聚乳液和弹性体树脂,制备了共聚树脂与PVC的共混材料。研究了乳化剂、引发剂、反应温度对弹性体特征黏度的影响,对共聚物结构进行了表征,并测试了共混材料的流变性能和机械性能。结果表明:乳化剂4.5%,引发剂0.5%时,其共聚物的特性黏度最高。当m(共聚弹性体)∶m(PVC)=10∶100时,冲击强度达到了48.67 kJ.m-2。     

氟改性多层核壳结构丙烯酸乳液的制备

采用半连续核壳乳液聚合方法,并结合预乳化工艺,选用乳化剂十二烷基硫酸钠与烷基酚聚氧乙烯醚进行复配,以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯分别作为软硬单体,甲基丙烯酸、季戊四醇三丙烯酸酯SR444为功能性单体,过硫酸钾为引发剂,Na HCO3为缓冲剂,在反应温度分别为70,85,65℃时,制备了氟改性多层核壳结构丙烯酸乳液。核层、过渡层、壳层质量比为3∶4∶4时,交联单体SR444用量为单体总用量的2%,氟单体用量为单体总用量的3%时,可得到性能优良的乳液。所得聚合物有3个玻璃化转变温度,证实该聚合物有3层核壳结构。     

核壳型硅丙复合乳液的合成及其性能研究

用单体预乳化法和半连续种子乳液聚合法合成了核壳型硅丙复合乳液,研究了壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS-1)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配比例、核层聚合乳化剂补加速率及壳层聚合乳化剂补加速率对乳液性能和乳胶粒粒径及其分布的影响。考察了复配乳化剂用量对单体转化率、涂膜耐水性的影响规律。结果表明,所合成的系列乳液中,复配乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径小,粒径最小为72.99nm,乳液黏度大,其最大值为60.0mPa.s;而采用MS-1单一乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径分布最窄,其多分散性指数(PDI)为0.01,乳液黏度最小,其值为37.78mPa.s。当核层和壳层聚合乳化剂持续补加时间分别为120min和210min时,聚合体系乳胶粒数目基本保持不变,后续加入的单体在种子乳胶粒表面进行聚合,形成"核壳"结构。此外,随着乳化剂用量增加,单体的转化率提高但涂膜的耐水性下降。并用红外、透射电镜分别对聚合物分子链结构和乳胶粒形貌结构进行了表征。     

P(BA-g-MMA)/纳米蒙脱土复合粒子的制备及其增韧PVC的研究

采用种子乳液聚合法制备了纳米蒙脱土(MMT)改性聚丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯核壳接枝共聚物P(BA-g-MMA)增韧剂并用于增韧聚氯乙烯（PVC）树脂,分析了MMT含量对共混物力学性能的影响,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜观察了蒙脱土的插层和分散效果。结果表明,丙烯酸丁酯(BA)单体在MMT层间发生聚合反应,使MMT层间距由1.25 nm增大至1.5 nm;当P(BA-g-MMA)核壳比(BA∶MMA)为85∶15,100 份（质量份,下同） PVC中加入9份P(BA-g-MMA)时,PVC/P(BA-g-MMA)共混物冲击强度为1106 J/m,是典型的韧性断裂,综合性能好。     

结构可控核壳改性剂的制备及其在PBT改性中的应用研究

采用氧化还原种子乳液的聚合方法制备了结构可控、粒径均一、功能化的核壳结构改性剂聚丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物P(BA/MMA-co-MAA),简称PBMMA,并研究了其对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)力学性能的影响。制备的乳液固含量为50%,聚合过程转化率几乎都达到99.5%以上,聚合过程中乳胶粒的增长过程用动态光散射(DLS)测量,其形态用透射电镜(TEM)观察。结果表明,加人的单体几乎都参加了反应,理论粒径与实测粒径基本吻合,最终粒径在334.2 nm左右,粒径分布系数(PDI)都小于0.08,粒径均一,具有明显的核壳结构,乳液聚合中没有明显的二次成核过程。傅里叶红外光谱(FTIR)说明功能单体(MAA)已经共聚到核壳改性剂上。PBMMA与PBT共混之后,使得PBT的缺口冲击强度显著提高,共混体系的力学性能与壳层功能单体(MAA)的含量相关,DMA和SEM测试结果可以证实。该研究有望应用于实际的工业生产中。     

改性剂核壳比对增韧聚乳酸性能的影响

采用乳液聚合方法合成了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)-苯乙烯(St)-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物为壳,聚丁二烯(PB)为核的反应性核壳粒子(RCS),研究RCS粒子核壳比变化对增韧聚乳酸(PLA)性能的影响。随着核壳比的增加,RCS粒子接枝度和粒子尺寸逐渐降低。扫描电镜(SEM)观察发现,RCS粒子在PLA中可以均匀分散;动态力学性能测试表明随着核壳比的增加,RCS壳层共聚物玻璃化温度向低温移动,核壳粒子与PLA相容性较好;力学测试结果表明,随着核壳比的增加,PLA共混物的韧性显著提高,当核壳比大于50/50后,共混物缺口冲击强度可以达到630 J/m左右,拉伸屈服强度则有所降低。     

碱法水热-偶联剂强化改性粉煤灰及表面性能研究

采用碱溶液水热处理和接枝硅烷偶联剂方法对粉煤灰进行表面改性,以提高其在聚合物基体中的界面相容性。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FT-IR）和接触角测试等方法表征粉煤灰微观形貌、组成及表面性能。氢氧化钠浓度由0 mol/L提至4.0 mol/L时,粉煤灰表面呈花瓣状多级结构,生成分子筛类复盐Na₆（AlSiO₄）₆·4H₂O,比表面积由12.2 m²/g提高至46.4 m²/g,反应活性位点增多,有利于接枝硅烷偶联剂,提高与聚合物的界面相容性。     

亚微米级复合材料微粒合成研究

在乙醇-水混合溶剂中,用过硫酸钾(KPS)作为引发剂,通过乳液聚合作用来合成直径为375nm的聚苯乙烯(PSt)微球,并作为种子用于种子乳液聚合.用PEGm大分子单体作为稳定剂、偶氮二异丁腈作为引发剂,采用种子乳液聚合法,聚合苯乙烯和丙烯腈,制得特殊形态的亚微米尺寸的PEGm接枝共聚复合颗粒PEGm-g-PSAN.扫描电子显微镜(SEM)显示苯乙烯和丙烯腈同时促成了特殊形态.苯乙烯和丙烯腈的浓度、总单体浓度、引发剂类型和单体加入方式显著影响复合聚合物颗粒的形态.     

7-氨基-4-甲基香豆素分子印迹纳米球的制备与研究

采用单步溶胀法,在单分散纳米级聚苯乙烯微球为种球的基础上,以α-甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,乙腈作为制孔剂,7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)作为模板分子,成功制得了多孔单分散分子印迹聚合物。通过扫描电镜、紫外光谱和红外光谱等手段对聚合物进行了表征,研究表明,所制得的MIPs平均粒径为200~300 nm,表面粗糙,具有一定孔径,特异吸附性能良好。分析显示,MIPs在识别6-甲基香豆素的过程中存在两类结合位点,高亲和力结合位点的平衡离解常数KD1=49.019μmol·L-1,Bmax1=29.162μmol·g-1;低亲和力结合位点的KD2=84.034μmol·L-1,Bmax2=40.017μmol·g-1。     

纤维素接枝甲基丙烯酸乙酯的合成及表征

在过氧化氢和亚铁离子组成的氧化还原体系中加入第三组分二氧化硫脲(TD),将单体甲基丙烯酸乙酯(EMA)接枝于纤维素纤维上。探讨了单体EMA用量、过氧化氢用量、TD用量、反应温度、反应时间、去离子水用量等因素对接枝率、接枝效率的影响。结果显示纤维素接枝EMA的最佳工艺条件为:纤维8 g,EMA 6 g,过氧化氢0.02 g,TD 0.5 g,去离子水150 mL,反应温度50℃,反应时间1 h。红外光谱、扫描电镜分析均表明EMA接枝到了纤维素结构上。     

聚乳酸改性研究

绿色环保材料聚乳酸具有良好的生物降解性、相容性及化学惰性,同时又具有性脆,耐热性差等缺点,本文针对这些缺点,通过加入不同种类、不同比例的增塑剂及助剂对聚乳酸进行修饰。应用热机械分析仪（TMA）、扫描电子显微镜（SEM）、动态力学分析仪（DMA）等对其性能进行了分析。实验结果表明改性后的聚乳酸在保持生物降解性的同时热稳定性、韧性等方面都有显著提高。改性后的聚乳酸玻璃化转变温度比改性前提高了7℃,耐热性得到改善;通过动态力学分析及扫描电镜图观测,改性后聚乳酸材料的脆性明显得到改善。     

有机硅—氟对苯丙乳液性能及涂膜性能的改性效果

使用丙烯酸六氟丁酯(HA)与乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)复合改性苯丙乳液,并对乳液性能和涂膜性能进行了研究。通过透射电镜,差示扫描量热分析和粒径分析等检测方法,对乳液和乳液聚合物进行了表征。研究表明,聚合体系中引入有机氟、有机硅混合单体后,可以得到稳定的核壳结构乳液,乳胶粒的多分散系数仅为0.07,并提高了乳液的成膜效果,其成膜接触角最高提高了83.7%。     

碳纳米管改性填料对氟碳涂料性能的影响

采用混合酸和表面活性剂对碳纳米管表面进行改性处理,利用改性碳纳米管与不同的填料构造复合填料,并与FEVE氟碳树脂合成了碳纳米管改性复合氟碳材料,并将其涂覆在陶瓷基底上形成氟碳涂层。采用红外光谱（FTIR）对表面改性后的碳纳米管进行了表征分析,用扫描电镜（SEM）、接触角测量仪等仪器观察和测试了纳米复合氟碳涂层表面的微观结构及疏水性。研究结果表明：用混合酸和表面活性剂改性碳纳米管,碳纳米管的缠绕、团聚现象得到明显的改善,提高了其在氟碳树脂体系中的分散性能;当改性碳纳米管的量为0.75 g时,涂层的憎水性能较好。     

细菌纤维素复合材料的发酵制备研究

通过在发酵培养基中添加琼脂、可溶性淀粉、明胶、壳聚糖等水溶性高分子物质制备改性细菌纤维素,并采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、万能材料测试机等检测手段对改性细菌纤维素的结构、形态特征及物理性能进行研究。结果发现:琼脂、可溶性淀粉、明胶均在一定程度上对合成的细菌纤维素的强力和结构有一定的影响,而壳聚糖由于本身具有抑菌作用,它的添加抑制了细菌的生长,基本上不能合成纤维素。通过TGA分析证实改性细菌纤维素中添加物的存在。     

改性膨胀石墨在POE中的分散及其对性能的影响

将膨胀石墨分别经过超声波、酸化和表面活性剂处理,得到的改性产物添加到聚烯烃热塑性弹性体(POE)中,采用扫描电子显微镜(SEM)对改性膨胀石墨在POE中的分散状况进行了分析,并对复合材料的力学性能和电学性能进行了评价,研究结果表明,膨胀石墨在POE中呈现出团聚状态,团聚的膨胀石墨仍具有孔状结构,膨胀片层分散不均匀,改性...     

TiO2/含氟树脂复合超疏水涂层的制备

采用自由基溶液聚合法与共混法制备Ti O2/含氟树脂（FA）超疏水涂层。分别以甲基丙烯酸丁酯（BA）和苯乙烯（ST）为软硬单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为低表面能单体,丙烯酸（AA）为功能单体,甲苯（MB）为溶剂,通过自由基溶液聚合法制备含氟树脂（FA）。将无机纳米TiO2粒子均匀分散于含氟树脂中,然后以提拉法涂覆于基质表面即得TiO2/含氟树脂复合涂层。用接触角仪、紫外可见光光度计、红外光谱、扫描电镜、综合热分析对涂层进行了测试表征。实验结果表明：当DFMA含量为15%,含氟树脂涂层与水的接触角为105°,涂层在310℃以下可基本保持稳定结构。当TiO2（60nm）粒子的掺杂质量分数为15%时,所制备复合涂层的疏水角为151°,透过率可达65-75%。