反应性聚硅氧烷微乳液的合成研究

采用微乳液聚合法,以八甲基环四硅氧烷(D4)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,合成半透明的反应性聚硅氧烷微乳液,研究了聚合工艺因素对单体转化率、乳液透射率、粒径及乳液稳定性的影响。结果表明,当D4用量为10%,DBSA用量为12%(占D4),KH-570用量为6%(占D4),乳化剂SDS、AEO-7、AEO-9按质量比4∶2∶1复合,用量为6%,助乳化剂正丁醇用量为0.5%,温度为80~85℃,反应时间为5 h时,所制备的反应性聚硅氧烷微乳液单体转化率可达85.63%,外观半透明,无漂油,粒径在40~50 nm。     

硅烷偶联剂对聚硅氧烷及核—壳结构硅丙乳液聚合的影响

分别以偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)以及两者的混合物与八甲基环四硅氧烷(D4)作为共聚合单体,采用乳液聚合的方法制备了聚硅氧烷乳液。然后以聚硅氧烷乳液作为种子乳液,以丙烯酸酯混合单体为原料制备了具有核-壳结构的硅丙乳液。研究了偶联剂种类及用量分别对聚硅氧烷和硅丙乳液聚合过程以及硅丙乳液浇铸膜吸水率的影响。采用TEM观察了硅丙乳液乳胶粒的形貌。结果表明,在聚合体系中加入硅烷偶联剂可以提高聚硅氧烷乳液的稳定性;以聚硅氧烷乳液为种子乳液可以制备具有核-壳结构的硅丙乳液,偶联剂的种类及用量对硅丙乳液聚合产生不同的影响,采用较低含量混合偶联剂的硅丙乳液的聚合稳定性、乳液稳定性及其浇铸膜的耐水性最好。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的性能研究

采用-γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷(KH570)改性丙烯酸酯类聚合物,合成了丙烯酸酯乳液,研究了单体配比、乳化剂用量、聚合方法对乳液性能的影响。结果表明单体配比为MMA﹕BA﹕MAA=54﹕44﹕2、乳化剂用量为3%时乳液的综合性能较好。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的性能研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性丙烯酸酯类聚合物,合成了丙烯酸酯聚合乳液,研究了单体配比、乳化剂用量、聚合方法对乳液性能的影响.结果表明,当软硬单体配比为O.8,乳化剂用量为4%时,乳液的综合性能较好.     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的性能研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷(KH 570改性丙烯酸酯类聚合物,合成了丙烯酸酯聚合乳液,研究了单体配比、乳化剂用量、聚合方法对乳液性能的影响.结果表明:单体配比MMA∶BA∶MAA=54∶44∶2,乳化剂用量为3%时,乳液的综合性能较好.     

γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

通过γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷(KH571)与丙烯酸酯类单体进行聚合反应,采用水解抑制法合成出有机硅改性丙烯酸酯乳液。研究了聚合工艺、软硬单体配比、乳化剂用量和比例,以及有机硅单体、引发剂和水解抑制剂用量等因素对硅丙乳液聚合过程稳定性及产品性能的影响,找出了合成硅丙乳液的最佳工艺参数。同时利用红外光谱对共聚物结构特征进行了分析。     

复合有机硅改性苯丙乳液的性能

以苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,丙烯酸(AA)为功能单体,十二烷基苯磺酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和八甲基环四氧硅烷(D4)为有机硅改性剂,通过乳液聚合合成了不同有机硅改性苯丙乳液。研究了复合乳化剂的用量及配比,软硬单体质量比,以及复合有机硅改性剂的配比与用量对苯丙乳液性能的影响,确定了合成有机硅改性苯丙乳液的较佳用量:有机硅的质量分数为6%,软单体(EA、BA)和硬单体(St)的质量比为1∶2,OP-10与SDS的质量比为3∶2,且复合乳化剂的用量为3%。通过红外光谱和热重分析对苯丙乳液,KH570、A-171或D4单一改性以及复合改性苯丙乳液进行了表征,测试了各种乳液及其涂膜的性能。结果表明,有机硅改性后苯丙乳液的综合性能明显提高,复合有机硅改性苯丙乳液的性能最好。当复合有机硅中KH570、A-171和D4的质量比为1∶2∶1时,合成的复合有机硅改性苯丙乳液的固含量为41.33%,粒径80.09 nm,黏度127 mPa·s,其漆膜硬度为2H,吸水率9.34%,失重温度区间在450~520°C,高于苯丙乳液的350~420°C以及由KH-570、A-171或D4单一改性苯丙乳液的390~430°C。     

石英粉表面处理对硅树脂复合材料性能的影响

分别以六甲基二硅氮烷(HMDS)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、正十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)为改性剂,对2种粒径的石英粉进行表面改性,然后用于制备硅树脂复合材料。研究了石英粉用量、配比和改性剂种类对硅树脂复合材料性能的影响。结果表明,随着石英粉用量的增加,硅树脂复合材料的螺旋流动长度减小,当325目与3000目石英粉按质量比1∶1复配时材料弯曲强度最高。HMDS、KH 570、KH 560改性石英粉制得的硅树脂复合材料相较于未改性弯曲强度有所提升,吸水率下降。WD-10改性石英粉制得的硅树脂复合材料吸水率大幅下降,降幅最大为42. 91%。硅烷改性降低了石英粉表面极性,硅烷改性石英粉制备的硅树脂复合材料体积电阻率均升高,升幅最大为50%。     

改性SiO2皮克林粒子及其乳液稳定性的研究

SiO₂皮克林粒子在微胶囊中被广泛使用，但多采用单一改性SiO₂粒子稳定O/W型乳液。本文采用两种硅烷偶联剂，γ-缩水甘油醚氧丙酯三甲氧基硅烷(KH560)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)修饰亲水SiO₂粒子表面，得到复合改性的SiO₂皮克林粒子(KH560-KH570-SiO₂)。研究表明，相较于单一改性的KH560-SiO₂,KH570-SiO₂和复合改性的KH560-KH570-SiO₂都具有很好的乳化稳定性，但复合改性的SiO₂皮克林粒子具有的环氧基团能够赋予微胶囊功能化。     

氟硅改性水性丙烯酸酯乳液的合成及其对胶膜的影响

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为主要原料,1,3,5-三(甲基三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)和硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)分别为含氟及含硅改性单体,采用酮肼交联体系,通过溶液聚合合成了改性水性聚丙烯酸酯乳液。考察了改性单体用量对乳液稳定性、粒径及浇铸膜吸水率的影响,并对乳液浇铸膜进行了表面水接触角的测定,热重分析及红外表征。结果表明,D_3F与KH-570接入丙烯酸酯链段中,改性单体的加入使丙烯酸酯膜的吸水率降低,表面性能提升,热稳定性提高。当D_3F∶KH-570质量比约为4∶1时,胶膜吸水率低,表面接触角超过90°,热稳定性高,综合性能更好。     

聚硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯共聚乳液的制备与性能

八甲基环四硅氧烷(D4)在复合乳化剂的作用下开环形成端羟基线型聚硅氧烷乳液,然后加入γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(KH570),pH=4的条件下KH570水解,再与端羟基线型聚硅氧烷脱水形成含反应双键的长侧链聚硅氧烷,再加入(甲基)丙烯酸酯单体,自由基聚合得到聚硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯乳液。通过这种方法,有机硅单体可占到整个单体质量的80%。然后,通过29SiNMR、FTIR对含反应双键的聚硅氧烷及聚硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯聚合物进行结构表征,并对乳液及其聚合物膜的性能进行了表征,结果表明,KH570完全水解后与端羟基聚硅氧烷形成含反应双键的长侧链聚硅氧烷,同时也表明当有机硅质量占整个单体质量的80%时乳液涂膜吸水率最终为5.3%,表面自由能为6.56 mN/m,聚硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯共聚物最大热失重速率温度为577℃。聚合物的耐水性和热稳定性能有很大提高。     

有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯细乳液的研究

以甲苯二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇为原料,合成了聚氨酯大单体;然后将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(DB-570)混合,制成预乳液,再滴加到聚丙烯酸丁酯(BA)种子乳液中,聚合成有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯共聚细乳液.研究了DB-570用量、聚氨酯大单体的用量及类型、BA与MMA的质量比对细乳液性能的影响.结果发现,随着DB-570质量分数从2%增加到6%,细乳液的聚合及储存稳定性降低,乳胶粒的粒径及其分布指数逐渐增大;DB-570质量分数为4%时,细乳液的稳定性及乳胶粒的粒径大小及其分布最佳.随着聚氨酯大单体用量的增加,或聚乙二醇(PEG)摩尔质量的减小,细乳液乳胶粒的粒径及其分布指数增大;当聚氨酯质量分数为10%、其PEG摩尔质量为800 g/mol时,细乳液乳胶粒的粒径最小、分布最窄;BA与MMA的质量比增大,细乳液乳胶粒的粒径随之缓慢减小,BA与MMA的最佳质量比为4:1.     

KH560改性醋丁纤维素水性乳液的制备与性能研究

采用溶液聚合的方法引发醋酸丁酸纤维素(CAB)形成自由基,进而与丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)类单体接枝共聚合成KH560改性的醋丁纤维素水性乳液。考察了KH560质量分数和AA质量分数(占单体总质量)对涂层及其乳液各项性能的影响,并利用X射线衍射、动态机械分析和热重分析等测试方法对产物进行表征。结果表明,当w(KH560)=7.5%、w(AA)=26.8%时,所得乳液呈乳白色且泛蓝光,单体转化率为91.9%,平均粒径为347 nm,能自然存放超过3个月,涂膜吸水率为7.69%,抗拉强度为13.6 MPa,撕裂伸长率为306%,改性后的树脂综合了CAB、丙烯酸酯和KH560的三重特性。     

聚硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯共聚乳液的制备与性能

八甲基环四硅氧烷（D4）在复合乳化剂的作用下开环形成端羟基线性聚硅氧烷乳液,然后加入γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅（KH570）,pH=4的条件下KH570水解,再与端羟基线性聚硅氧烷脱水形成含反应双键的长侧链聚硅氧烷,再加入(甲基)丙烯酸酯单体,自由基聚合得到聚硅氧烷-（甲基）丙烯酸酯乳液。通过这种方法,有机硅单体可占到整个单体总量的80%。然后,通过29Si NMR 、FT-IR对含反应双键的聚硅氧烷及聚硅氧烷-（甲基）丙烯酸酯聚合物进行结构表征,并对乳液及其聚合物膜的性能进行了表征,结果表明KH570完全水解后与端羟基聚硅氧烷形成含反应双键的长侧链聚硅氧烷,同时也表明当有机硅用量为80%时乳液涂膜吸水率在最终为5.3%,表面自由能为6.56 mN/m,聚硅氧烷-（甲基）丙烯酸酯共聚聚合物最大热失重速率温度为577℃。聚合物的耐水性和热稳定性能有了很大的提高,因此,可以作为一种具有高疏水性和高耐热性的材料加以应用。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、八甲基环四硅氧烷(D4)、丙烯酸酯类单体为原料,制备了有机硅改性丙烯酸酯乳液.考察了乳化剂配比、有机硅用量对乳液及乳胶膜性能的影响,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、透射电镜进行了表征.结果表明KH-570先与低聚体D4开环预聚,再与丙烯酸酯类单体进行自由基聚合,可得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;当有机硅占单体总质量的9%,其中m(KH-570)∶m(D4)=1∶9,m(MS-1)∶m(AEO)=2∶1时,乳液的黏度、凝胶率和乳胶膜的硬度随有机硅用量的增加而增大,乳胶膜的吸水率则降低;乳胶粒表面光滑均一,呈规则的圆球状,平均粒径为100 nm,其重均摩尔质量Mw=1.75×104g/mol,摩尔质量分布Mw/Mn=1.3.     

不同偶联剂对苯丙乳液的改性效果

采用核壳乳液聚合法,利用前期研究已确定的核壳乳液合成配方,分别将不同种类和用量的硅烷偶联剂[γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)以及乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)]引入到苯丙乳液中,制得有机硅改性苯丙乳液。利用差示扫描量热分析(DSC)法、透射电镜(TEM)法和粒度分析法等多种检测手段,研究了偶联剂的种类与用量对乳液性能(包括粒径及其分布、钙离子稳定性、黏度、玻璃化转变温度及乳胶粒的核壳结构等)和乳胶膜性能(包括成膜性、吸水率、耐水性、附着力和铅笔硬度等)的影响。结果表明:乳胶粒的平均粒径最小为115 nm;DL-151和KH-560对苯丙乳液的改性效果较好,可以考虑将两者复配后共同改性苯丙乳液,以期获得综合性能较好的改性苯丙乳液。     

有机硅改性聚丙烯酸酯细乳液的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)作为丙烯酸酯类单体,甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和少量3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)作为功能性有机硅单体,采用细乳液聚合法,制备有机硅改性聚丙烯酸酯细乳液,考察了水解乳化工艺、有机硅单体含量、引发剂用量、乳化剂配比、稳定剂种类与用量以及单体与水质量比等对细乳液稳定性、粒径大小及分布的影响。结果表明,有机硅单体的总质量分数为30%,引发剂质量分数为1%,SDS与OP-10的质量比为3:2,单体和水的质量比为7:13的条件下,制备了高硅含量且稳定的有机硅改性聚丙烯酸酯细乳液,其凝聚率低至0.81%,粒径低至76 nm,粒径分布只有0.12,放置30 d以上仍稳定。     

有机硅改性丙烯酸酯微乳液的合成研究

以八甲基环四硅氧烷(D4)、-γ甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(KH570)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料,在Me4NOH催化和二甲基亚砜(DMSO)促进作用下,通过本体聚合合成了侧链含双键的有机硅大分子,可用红外光谱图测定分子结构。采用微乳液聚合法,将丙烯酸酯单体、有机硅大分子单体进行自由基聚合,制备有机硅改性丙烯酸酯微乳液。利用5因素4水平正交实验优化出最佳工艺参数:乳化剂用量为3%,有机硅大分子的用量为9%,单体配比为0.76,异丙醇用量为1.5%,可获得高稳定性乳液,成膜各项性能提高。     

乙烯基有机硅微乳液的合成及表征

以八甲基环四硅氧炕（D4）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为原料,采用非离子型表面活性剂XP70做乳化剂,在十二烷基苯磺酸的催化下制得稳定的乙烯基有机硅微乳液。研究了乳化剂、催化剂、D4单体用量及KH-570用量对微乳液性能的影响。结果表明：当XP70用量为1．2％,催化剂用量为2．4％,D4单体用量为20％,KH-570用量为4％时（以上用量均为相对整个乳液的质量）,可制得稳定的乙烯基有机硅微乳液,有机硅单体转化率可迭85．63％,粒径48．95nm,其Ca^2＋稳定性、机械稳定性都很好。     

核壳型纳米SiO2/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的合成与表征

采用原位乳液聚合法,在可聚合阴离子乳化剂/非离子乳化剂复配体系下,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的纳米SiO2、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)等为核相组成,以MMA、BA及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为壳相单体,合成纳米SiO2/含氟聚丙烯酸酯复合乳液.考察了纳...