高固含量核壳型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,采用半连续种子乳液聚合方法合成了具有核壳结构的高固含量(不挥发物质量分数≥50%)丙烯酸酯乳液。采用红外光谱(FT-IR)、激光粒度仪(LPA)、透射电镜(TEM)等检测手段对产物进行了表征,同时考察了乳化剂的用量及复配比、引发剂、交联剂以及核单体中软单体含量对乳液性能的影响。结果表明:软﹑硬单体发生了共聚反应;乳液粒径分布较窄,核层聚合时适当加入少量BA,乳液的稳定性能明显提高,复合乳化剂m(SDS)∶m(OP-10)为2∶1且质量分数为3%,引发剂KPS质量分数为0.5%,交联剂EGDMA质量分数为2%时可制得性能较好的乳液。     

粒径可控的聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳乳液的制备及表征

采用种子乳液聚合法制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)乳液,然后通过第二单体甲基丙烯酸甲酯的预溶胀法聚合制备了PBA/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液,用激光散射粒度仪和透射电子显微镜对乳液粒径和结构进行了表征.结果表明,当乳化剂十二烷基硫酸钠质量分数为丙烯酸丁酯的1.5%时,可制备粒径为53.6 nm且分布窄的PBA种子乳液;通过调整补加乳化剂、单体与种子乳液的用量,可制得粒径为53.6～443.8 nm的一系列单分散PBA乳液;PBA/PMMA乳液具有完善的核壳结构,且在核壳两相间存在着一个过渡层.     

核壳型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯／丙烯酸丁酯作复合单体,丙烯酸为功能单体,通过预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成了核壳型丙烯酸酯乳液,讨论了反应温度、乳化剂用量、核壳单体质量比以及丙烯酸加入量对乳液性能以及漆膜力学性能的影响,并用TEM对乳胶粒子进行了表征。结果表明：采用预乳化半连续滴加法,当复合乳化剂SDS与OP-10质量比为2：1且总用量为4％,核、壳层中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比分别为3：7和4：1,核壳总单体质量比为1：1,丙烯酸质量分数为4％,核层和壳层反应温度分别为70℃和80％时,可以合成黏度适中、乳胶粒粒径分布均匀、稳定性好和漆膜力学性能优良的核壳型丙烯酸酯乳液。     

欠量加料核壳型乳液法合成核/壳型硅丙乳液的初步研究

采用欠量加料核壳型乳液合成法,以十二烷基磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯基醚乳化剂为复合乳化剂,以丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为核单体,以乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酸丁酯为壳单体,KPS为引发剂,制备出核预聚体和壳预聚体,又以乳化剂、水、p H缓冲剂、核预聚体制备出核种子乳液,然后通过半间歇法加入壳预聚体和壳引发剂制得核/壳型硅丙乳液。对乳液进行了红外光谱测定,并初步探讨了乳化剂的用量、乳液p H值、乳化温度、引发剂的用量等因素对合成过程中乳液稳定性的影响。结果表明,当乳化剂的用量为单体总量的5%,引发剂用量为单体的0.7%,乳化温度为75~80℃,p H在接近中性的6.5~8.0时,制得硅丙乳液稳定性最好。     

叔碳酸乙烯酯改性醋丙乳液的制备与性能研究

采用半连续种子乳液聚合,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙酸乙烯酯(VAc)为主单体,丙烯酸(AA)为功能单体,叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)为改性单体,合成了核壳型丙烯酸酯乳液。探讨了聚合温度、乳化剂、引发剂及功能单体与乳液性能的关系。通过单因素实验探讨了乳化剂用量、配比,改性单体用量等与乳液性能的关系。FT-IR和DSC测试结果表明,各单体之间发生了自由基共聚反应,乳液粒子为核壳结构。     

核壳结构涂料印花黏合剂的制备研究

采用种子乳液聚合法,以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈为主要单体合成出了具有核壳结构的黏合剂。探讨了核单体配比、壳单体配比及聚合条件对黏合剂性能的影响。研究表明,当十二烷基磺酸钠与辛基酚聚氧乙烯醚质量配比为1∶2,复合乳化剂质量分数为3%～5%,核中软、硬单体质量配比为30∶70,壳中软、硬单体质量配比为7∶3,引发剂质量分数为0.5%时,合成出的聚丙烯酸酯乳液性能最好。     

水性自交联核壳型丙烯酸弹性乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯为核,甲基丙烯酸甲酯为壳,甲基丙烯酸等为交联单体,采用种子乳液聚合方法得到核壳乳液型弹性涂料。研究了乳化剂、单体的用量和不同的核壳单体质量比对乳液性能的影响;当m(MMA)∶m(BA)为36∶75,十二烷基磺酸钠(DBS)和壬基苯基聚氧乙基醚(OP-10)乳化剂的质量比为2∶1,乳化剂用量为单体质量的2.4%,种子乳液的用量为10%时,膜的拉伸强度、吸水率小、耐水性好及成膜性能最佳;采用分批加料的滴加方式可使聚合反应有较高的稳定性。     

木器漆用核壳苯丙乳液的制备和性能研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸为单体,辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用预乳化和半连续种子聚合法制备核壳型苯丙乳液.考察了单体、乳化剂和引发剂,以及聚合温度对乳液粒径大小和综合性能的影响.     

聚合工艺对核/壳型P(MA-BA)乳胶粒径的影响

用半连续种子乳液聚合法制备了纳米级核/壳型聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)[P(MA-BA)]乳液,保持水:单体:乳化剂:引发剂的质量比为60:40:1.5:0.3不变,考查了无丙烯酸存在下,反应温度、种子单体用量和壳层单体滴加速度等对核/壳型乳胶粒径的影响,结果表明适当提高反应温度、降低种子单体用量和降低壳层单体的滴加速度都可降低乳胶粒的粒径,当反应温度为85℃、种子单体占单体总量的10%和壳层单体滴加速度为0.23 mL/min时,可以获得粒径为74 nm,转化率为98.78%的P(MA-BA)乳液.     

核壳结构聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)的制备

以丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸十二酯(LMA)为壳单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用分阶段饥饿态加料方式和半连续乳液聚合方法合成了具有核壳结构的聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)即P(BA/LMA)乳液。考察了乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、引发剂过硫酸钾(KPS)和核壳单体配比对乳液性能的影响,结果表明,当复合乳化剂m(OP-10):m(SDS)为2:1且质量分数为4%左右,引发剂KPS质量分数为0.1%,单体m(LMA):m(BA)为55:45时,体系稳定,转化率高,成膜温度最低;研究了交联剂交联场所对聚合物结构的影响,结果表明核交联后形成了核壳结构。     

n-BMA/MMA共聚核壳乳液的合成研究

通过半连续种子乳液聚合的方法,制备了具有核壳结构的丙烯酸酯聚合物乳胶粒子。采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸酯正丁酯(n-BMA)等单体进行共聚。研究了共聚合过程中,乳化剂浓度、引发剂等对聚合物乳液粒径大小、凝胶量等的影响,并利用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热仪(DSC)对乳胶粒子进行表征。结果表明:核乳液聚合阶段乳化剂浓度增大,乳液粒子的粒径变小,引发剂用量对粒径及分布影响不大;TEM观察到核乳胶粒径大小及变化趋势与DLS测得的结果相一致,并且核乳胶粒子和核壳乳液粒子都呈规则的圆球状,分布均一;DLS测试核壳丙烯酸酯乳胶粒子粒径的变化呈逐渐增长的趋势;DSC测试发现制备的核壳粒子有2个玻璃化转变温度(Tg),验证了胶乳粒子核壳结构的存在。     

Synthesis and characterization of polyacrylate latex containing fluorine and silicon via semi-continuous seeded emulsion polymerization

The polyacrylate latex containing fluorine and silicon were successfully synthesized by semi-continuous seeded emulsion polymerization in the presence of the mixed emulsifier of novel sodium lauroyl glutamate (SLG) anion surfactant and BCE-10 nonionic surfactant, which methyl methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA) were used as main monomers and hexafluorobutyl methacrylate (HFMA) and vinyltriethoxysilane (VTES) were used as the functional monomers. Potassium persulfate (KPS) was used as the initiator. The structural groups of the latex films were evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Thermal performance of the film was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis. The latex particle size and its distribution were measured by the dynamic light scattering detector. Furthermore, surface hydrophobicity of the latex film was examined by measurement of water contact angle (WCA). WCA and thermal stability of the film are increased with the increased amount of HFMA and VTES. Factors, which have an influence on the properties of the resultant latex and its film, are investigated in detail. Results show that the optimal condition of synthesizing the emulsion is as follows: the amount of emulsifiers is 7.0%; mass ratio of SLG to BCE-10 is 1:1; the amount of initiator is 0.8%; the mass ratio of MMA to BA is 1:1; the content of the fluorine monomer and silicon monomer is 6.0%.     

中空聚合物微球的制备——种子及核乳胶粒的制备

为了制得具有中空结构的聚合物微球,首先以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,在其用量低于CMC的条件下,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸丁酯(BA)的乳液聚合,制备了带羧基的种子乳胶粒.然后采用MMA、MAA和二乙烯基苯为单体进行种子乳液聚合,制备了轻度交联的带羧基的核乳胶粒.该核乳胶粒经过核-壳乳液聚合和适当的碱处理工艺就可成为具有中空结构的聚合物微球.采用粒度仪测定了乳胶粒的直径及其分布,采用TEM对乳胶粒结构形态进行了表征.研究了种子及核乳胶粒制备过程中单体加料方式、乳化剂用量及羧基单体种类等因素对聚合稳定性、乳胶粒直径及其分布以及最终的中空聚合物微球结构形态的影响,确定了制备种子及核乳胶粒的最佳工艺条件.在制备种子阶段,SDBS用量为单体总量的0.5%,采用一次性加入单体的进料工艺;在核乳胶粒制备阶段,以MAA为羧基单体,所有单体采用"饥饿式"加料,半连续补加乳化剂并使乳化剂用量为核单体总量的0.15%时可保持聚合稳定性并保证无新乳胶粒生成.     

聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子的制备

由种子乳液聚合法制备了聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子。以过硫酸钾(KPS)为引发剂,辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,合成了聚苯乙烯(PS)种子核;连续滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA),在核表面富集MMA,制备了粒径范围在0.16~0.67μm的核-壳粒子;当单体苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯(St/MMA)的比为30∶70(质量比)时,所得粒径在0.18μm,粒径分布为0.012。差示扫描量热(DSC)研究显示,复合粒子的玻璃化转变温度(Tg)为97.2℃,峰形单一,表现出良好的热性能。     

PMMA/PAN核-壳粒子制备工艺研究

加入适量的引发剂,通过无皂乳液聚合,以聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)核体为种子乳液,制备了PMMA/PAN核-壳乳液.实验中分别对引发剂量、丙稀腈( AN)滴加量对PMMA/PAN壳层厚度及其粒径和粒径分布的影响进行了较详细的研究,确定了种子乳液聚合法制备PMMA/PAN核-壳结构聚合物粒子的实验方法及条件.通过激光粒度仪、扫描电镜和透射电镜对核-壳粒子的形态结构进行了表征,证明了PMMA/PAN复合粒子的核-壳结构.     

核壳结构聚硅氧烷/丙烯酸酯复合乳液(Ⅰ)乳化剂对乳液聚合过程及粒径分布和粒子形态的影响

采用种子乳液半连续法合成了具有高有机硅含量的聚硅氧烷/丙烯酸酯核壳结构复合乳液,研究乳化剂的种类、复配比例及质量浓度对有机硅／丙烯酸酯壳核乳液性能与乳胶粒径、分布和结构的影响.结果表明：阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠(SDS-2)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)所合成的乳胶粒子粒径依次增大,SDS与非离子型乳化剂OP-10复配使用时,随OP-10质量分数的增加,聚合速率和转化率降低,化学稳定性增加,乳胶粒子粒径增大,分布变宽,确定了复合乳化剂的最佳配比.随复合乳化剂浓度的增加,聚合速率加快、转化率增加,乳胶粒子粒径减小而分布加宽.通过改变乳化剂加入方式可减小乳胶粒子的粒径分布.为减少壳层聚合物新粒子的产生,需严格控制乳化剂的浓度,使加入的壳层单体处于“饥饿”状态,在乳胶粒子表面富集、引发聚合,形成表层“过渡层”,最终形成核壳结构复合粒子.     

用阴离子Gemini 9 B-6-9 B乳化剂合成苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物纳米乳液

以壬基酚、1,6-二溴己烷、氯磺酸为主要原料合成的阴离子Gemini磺酸盐表面活性剂9 B-6-9 B为乳化剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,合成了乳胶粒径小于100 nm且分布均匀的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物纳米乳液,考察了聚合温度、乳化剂用量、引发剂用量、单体配比、单体含量对乳液的影响,探讨了乳胶粒子成核机理。结果表明,随着温度的升高,乳胶粒子的平均粒径减小,转化率与凝胶率增大;随着乳化剂或引发剂用量的增加,乳胶粒子的平均粒径和凝胶率减小,转化率增大;随着软单体比例的增加,乳胶粒子的平均粒径与转化率增大,粒径分布变宽,凝胶率减小;单体用量增大,乳胶粒子的平均粒径与凝胶率增大,转化率降低;乳胶粒子的粒径呈单峰分布,可能是按胶束成核机理形成的。     

Preparation and characterization of stable and high solid content St/BA emulsifier-free latexes in the presence of AMPS

Stable and high solid content (about 50 wt%) St/BA emulsifier-free latexes were successfully synthesized using emulsifier-free emulsion polymerization with the addition of a small amount of reactive emulsifier AMPS. Properties of the latexes, such as the average particle diameter and its distribution, the morphology of latex particles, and stability were investigated. Physical properties of the latex films, i.e., glass transition temperature (T _g), water resistance, and solvent resistance were investigated as well. The size of latex particles is 400–600 nm in diameter, which is larger than that prepared by conventional emulsion polymerization. And the particle size distribution is narrow and uniform. It was found that the diameter of the latex particles decreases with the increasing content of the initiator KPS and the reactive emulsifier AMPS. Compared with the film prepared by conventional emulsion polymerization, water resistant and solvent resistant of the films prepared by emulsifier-free emulsion polymerization are improved greatly.