有机硅改性丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成及耐碱性的研究

以BA(丙烯酸丁酯)等为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为硬单体、AA(丙烯酸)为功能性单体和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为硅烷偶联剂,采用半连续种子乳液聚合法制备出耐碱性优异的PA-Si(有机硅改性丙烯酸酯)乳液胶粘剂。通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和粒径分析(DLS)等方法表征了产物的结构及性能。研究结果表明:当w(复配乳化剂)=0.84%、w(AA)=2.0%和w(KH-560)=2%(均相对于PA-Si质量而言)时,上述乳液胶粘剂的综合性能良好,其平均粒径为311.5 nm、稳定性优异,并且乳胶膜的水接触角为106.8°、吸水率降至5.6%,剥离强度为48.9 N/25 mm;同时,该乳液在高温(80℃)条件下的耐碱时间为80 min。     

KH560改性水性硝化纤维乳液的制备及性能

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,制得自乳化型水性硝化纤维乳液,再加入可水解自交联的硅烷偶联剂KH560,其分子中的环氧基与羧基反应,从而制备出KH560改性水性硝化纤维乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)法等测试手段,研究了KH560和DMPA的含量对乳液及其涂膜性能的影响。结果表明:当w(KH560)=7%,w(DMPA)=3.5%时,改性后的乳液具有良好的稳定性,涂膜的耐水性、耐乙醇性、热性能、力学性能均得到明显改善。     

丙烯酸酯改性PVAc乳液胶粘剂及其热性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)作为醋酸乙烯酯(VAc)的改性共聚单体,采用半连续种子乳液聚合法制备改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液,并以此作为木材胶粘剂。研究结果表明:以粘接强度、吸水率和黏度为考核指标,采用单因素试验法优选出改性乳液的最佳单体配比为w(BA)=15%、w(AA)=3%(均相对于VAc质量而言);改性乳液的平均粒径为200⁴00 nm,粒径分布较均一;引入BA和AA后,改性乳液的Tg(玻璃化转变温度)变化较明显,改性胶膜的热稳定性随改性单体含量增加而略有增大,当w(BA)≥5%、w(AA)≥1%时,改性胶膜的起始热分解温度比VAc均聚物提高了60℃左右。     

硅烷偶联剂改性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液乳胶膜的性能

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)等为主要原料,通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行封端改性,合成聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液,制备乳液乳胶膜。通过原子力显微镜(AFM)、微分热失重(DTG)、Zeta电位、表面张力、力学性能等对其乳胶膜和乳液结构与性能进行表征测试,分析了不同单体含量对乳胶膜力学性能的影响,结果表明:当,m(St)∶m(BA)=0.5,w(MDEA)=5.50%,w(HEA)=0.9%,w(KH550)=0.69%时,合成的硅烷偶联剂改性的聚氨酯乳液稳定性较好,乳胶膜有良好的力学性能。     

无皂乳液聚合法制备丙烯酸改性聚醋酸乙烯酯乳液的研究

以丙烯酸(AA)为改性单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备了AA改性PVAc(聚醋酸乙烯酯)乳液。着重探讨了AA和APS含量对乳液凝胶率、转化率、固含量、粒径分布以及耐水性等影响。研究结果表明:该乳液是由3种单体共聚而成的;当w(AA)=20%、w(APS)=0.5%(均相对于混合单体总质量而言)时,聚合反应转化率(为82.5%)相对最大、凝胶率(为0.81%)相对最小、乳液平均粒径为2.17μm且粒径分布较窄,胶膜的耐水性较佳(吸水率仅为17.35%)。     

铝箔/纸复合用醋丙乳液胶粘剂的制备与研究

以醋酸乙烯(VAc)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,加入少量功能单体丙烯酸(AA)进行共聚改性,采用半连续种子聚合法制备出乳液型铝箔/纸复合用胶粘剂。研究了聚合过程中单体比例、乳化剂、引发剂以及AA等对产品性能的影响。结果表明:当m(BA)∶m(VAc)=50∶50～65∶35、w(复合乳化剂)=3%、w(AA)=2%~3%(相对于单体总量而言)和w(过硫酸铵)=0.6%时,可以得到剥离强度、易干性和抗冻性等综合性能良好的醋丙乳液。     

硅烷偶联剂改性聚硅氧烷乳液的合成及性能研究

以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570)及八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,十二烷基苯磺酸(DBSA)阴离子乳化剂(又作催化剂)与烷基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)非离子乳化剂为复合乳化剂,通过乳液聚合反应合成了性能稳定的改性聚硅氧烷乳液。讨论了KH 560、KH 570及混合单体(KH 560/KH 570)用量对聚硅氧烷乳液粒径及性能的影响。结果表明:随着KH 560用量的增加,乳液粒径逐渐增大,而分布指数先减小后增大。随着KH570用量的增加,乳胶粒粒径先增大后减小,但是粒径分布变窄。两种改性单体同时加入所合成的乳液粒径更大。硅烷偶联剂改性聚硅氧烷乳液耐高温稳定性、耐低温稳定性、离心稳定性及稀释稳定性都良好。加入KH 560单体改性的聚硅氧烷乳液,其在环境温度下成膜效果较佳。     

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。     

核/壳型含硅苯丙乳液的合成与研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为核单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为壳单体,制备出具有核/壳型结构的含硅苯丙乳液。采用激光粒度分析法、差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)法和透射电镜(TEM)等测试手段,研究了软硬单体配比、乳化剂、引发剂和交联剂KH-560用量对乳液及其胶膜性能的影响。研究结果表明,当w(引发剂)=0.5%、m(BA)∶m(St)∶m(MMA)=1.5∶0.5∶1.0、w(混合乳化剂)=3.0%和w(KH-560)=16%时,制取的含硅苯丙乳液稳定性好、平均粒径小且分布较窄,适度交联可提高乳胶膜的耐水性和硬度。     

纳米SiO2/OTAC协同稳定Pickering乳液聚合制备水基硅橡胶

以十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)协同纳米SiO₂制备Pickering乳液,碱性条件下引发D₄开环聚合制备线性聚硅氧烷(PDMS),然后加入交联剂KH560制备阳离子型水基硅橡胶乳液。考察了纳米SiO₂与OTAC用量对Pickering乳液性能的影响,通过zeta电位、TEM及SEM研究了OTAC在SiO₂表面的吸附状态,用FT-IR、²⁹Si NMR对水基硅橡胶的结构进行了表征,研究了KH560用量对橡胶膜对水接触角和邵氏硬度的影响。结果表明: w(SiO₂)=2.0%时,乳液流动性和稳定性最优;w(OTAC) = 1.75%时,OTAC在纳米SiO₂表面的单层吸附达到饱和,单体转化率为89%,粒径为617 nm,zeta电位接近零点,PDMS的数均分子量为16036,PDI为1.485;w(KH560)=5.0%时,KH560与PDMS充分水解缩合,硅橡胶膜憎水性和硬度显著提高。     

KH570改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液制备及应用

实验主要以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为基本原料合成聚氨酯乳液,在合成乳液的过程中应用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对水性聚氨酯进行交联改性,这样不但可以增加聚氨酯的分子量,同时也可以改善其涂膜的防水性能。实验表明,经KH570改性的聚氨酯乳液的最佳合成条件为:n(-NCO)∶n(-OH)=1.12,m(St)∶m(BA)=1∶2,w(MDEA)=5.50%,w(TMP)=0.55%,w(KH570)=0.7%,w(HEA)=0.92%,引发剂的加入量为0.2 g,聚合温度控制在80℃。此条件下合成的乳液性能最好。     

有机硅改性无溶剂阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)、聚四氢呋喃二醇(PTMG 1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)封端改性,制备了无溶剂阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯核壳乳液表面施胶剂(PAU)。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)、透射电镜(TEM)、力学性能等对其结构与性能进行了表征及测试。结果表明,当n(—NCO)∶n(—OH)=1.07∶1,m(St)∶m(BA)=1∶2,w(MDEA)=5.50%(占所有单体质量的总和,下同),w(TMP)=0.55%,w(KH550)=0.69%时,合成的聚氨酯有良好的力学性能与施胶性能,而且有机硅的加入增强了膜的柔韧性。     

KH550改性阴离子型聚丙烯酰胺的制备

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、乙二酸四乙酸二钠、四甲基乙二胺(TMEDA)作为主要反应单体,以偶氮二异丁氰(AIBA)作为引发剂,首先合成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC),再用阴离子单体丙烯酸(AA)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行改性,利用水分散聚合技术合成KH550改性的阴离子型聚丙烯酰胺水分散体系。通过离心机对实验制备的阴离子型聚丙烯酰胺水分散体系的稳定性进行测试,确定了使水分散体系达到稳定时各条件的范围:w(AM)%=3%~13%;w(PDMC)=2%~5%;w(KH550)%=10%~30%;w(AA)%=10%~25%。     

环氧树脂改性丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)为共聚单体,自制的环氧树脂(EP)乳液为改性剂,SDBS(十二烷基苯磺酸钠)/OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)为阴/非离子型复合乳化剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用预乳化法制得EP改性丙烯酸酯乳液。研究结果表明:当m(SDBS)∶m(OP-10)=1.0∶1、m(软单体)∶m(硬单体)=5∶5、w(OP-10/SDBS)=4%、w(APS)=0.6%、w(改性剂)=10%(均相对于混合单体总质量而言)和反应温度为70~80℃时,制得的EP改性丙烯酸酯乳液具有良好的综合性能(如单体转化率大于95%、乳液的Ca~(2+)稳定性良好、胶膜吸水率小于5.0%和附着力为1级)。     

双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸乙基己酯(EHA)为软单体,丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)及丙烯酸(AA)为功能单体,乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)为交联单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用种子乳液聚合法合成了BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜用丙烯酸酯乳液型PSA(压敏胶)。研究结果表明:当Tg(玻璃化转变温度)为-30℃、w(APS)=0.6%、w(复合乳化剂)=2.0%、w(AA)=3%、w(HPA)=3%、w(HEA)=3.0%和w(A-151)=0.5%(均相对于单体总质量而言)时,乳液型PSA的综合性能相对最好,其平均粒径为98 nm、稳定性良好和胶膜吸水率相对较低,并且该乳液型PSA用于BOPP薄膜粘接时具有优异的粘接性能。     

阳离子型丙烯酸/醇酸树脂乳液的制备及性能

以醇酸树脂(BTS-SZ)为原料,甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用溶液转相乳液聚合法,制备了丙烯酸酯聚合物/醇酸树脂乳液(WPAARSi)。探讨了单体滴加时间、聚合温度、单体配比、BTS-SZ用量对WPAARSi涂膜光泽度及耐水性的影响。采用FTIR、TEM、GPC、TGA及镜向光泽度计等对聚合物进行了结构表征与性能测试。结果表明:当单体滴加时间为2 h、聚合温度为85℃、w(DM)=6%、m(MMA)∶m(BA)=18∶2、w(BTS-SZ)=55%、w(KH570)=0.62%、w(AIBN)=1.62%时,涂膜的光泽度为116%,吸水率为2.8%。GPC测试表明,改性后醇酸树脂的数均分子质量由1413提高到了2945,分布指数(PDI)由3.646提高至6.741;TGA测试表明,改性后醇酸树脂的热稳定性提高;流变行为分析表明,乳液具有良好的触变性。     

有机硅-反应型乳化剂改性醋丙乳液的研制

以VAc(醋酸乙烯酯)为硬单体、BA(丙烯酸丁酯)为软单体和A-174(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)为功能性单体,以OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基硫酸钠)和反应型乳化剂DNS-86[烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵]为复合乳化剂,以乙二醇丁醚为成膜助剂,采用预乳化半连续滴加法制备了改性醋丙乳液。研究结果表明:当反应温度为80℃、w(成膜助剂)=5%(相对于乳液质量而言)、w(复合乳化剂)=4.5%和w(A-174)=4%~6%(均相对于总单体质量而言)时,制得的改性醋丙乳液具有相对最好的综合性能。     

VAc共聚乳液对道路浮尘的粘接作用

以APS(过硫酸铵)为引发剂,VAc(醋酸乙烯酯)、BA(丙烯酸丁酯)、AA(丙烯酸)和HEA(丙烯酸羟乙酯)为单体,采用半连续加料法合成了物理性能优良、能促进浮尘粘接作用的VAc共聚乳液。研究结果表明:当w(乳化剂)=2.0%、w(APS)=1.2%、w(AA)=3.0%(相对于单体总质量而言)时,VAc共聚乳液黏度为620 mPa·s,平均粒径为183 nm,乳液储存稳定。单体AA用量为3.0%时,VAc共聚乳液改善了浮尘的润湿与粘接性能,密实度提高,表面邵D硬度高达43。     

PVAc乳液黏度的影响因素研究

以聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、过硫酸铵(APS)为引发剂、醋酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸(AA)为共聚单体,采用种子乳液聚合法制备聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液;然后以PVA的型号、AA和APS含量、反应温度、搅拌速率和种子单体含量等作为试验因素,以乳液黏度作为考核指标,采用单因素试验法优选制备PVAc乳液的最优方案。结果表明:当PVA型号为1788、w(AA)=1.2%、w(APS)=0.4%、w(种子单体)=6.5%、搅拌速率为120 r/min和反应温度为80℃时,PVAc乳液的综合性能优于市售同类产品。     

单组分聚醋酸乙烯酯乳液的改性研究

以AA-PVA(乙酰乙酰化聚乙烯醇)为保护胶体、丙烯酸丁酯(BA)和叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)为聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液的共聚改性单体,制得改性PVAc乳液胶粘剂。研究结果表明:当聚合温度为75℃、AA-PVA浓度为5%、w(BA)=7%和w(VeoVa10)=16%(均相对于PVAc乳液质量而言)时,相应改性PVAc乳液的剪切强度和耐水性俱佳。