阳离子-π动态交联高性能聚芳吲哚醚酮的构筑

玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性是聚合物重要的物理性能,影响了材料的应用领域。交联被认为是提高T_g和热稳定性的重要方法之一。本文以4,4-二氟二苯酮和4-羟基吲哚为单体,通过亲核取代反应成功制备了线型聚芳吲哚醚酮(PINEK),并通过简易的浸泡碱性水溶液的方式实现了PINEK的阳离子-π动态交联。与传统的线型聚醚醚酮(PEEK)和PINEK相比,交联型聚芳吲哚醚酮(C-PINEK)表现出较高的T_g(T_g=251℃)和优异的热分解温度(T_d=501℃)。     

核壳型苯丙乳液的冻融稳定性

采用半连续乳液聚合法合成了具有核壳结构的苯丙乳液,考察了玻璃化转变温度（ T_g）、核中丙烯酸的用量、亲水单体用量及种类对乳液冻融稳定性的影响。结果表明： T_g在 20.94 ℃左右、核中丙烯酸的用量为 2.5%时,苯丙乳液的冻融稳定性较好,不同亲水单体和用量对冻融稳定性的影响不大,也表明了在该体系下丙烯酸已为乳液提供了足够的冻融稳定性。     

干水法制备核壳聚合物微球及其性能评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂，水为溶剂，疏水Si O₂为壳层原料，采用干水法制备干水微反应器，将其干燥后即得核壳聚合物微球(PMS@SiO₂)。考察了SiO₂疏水性、疏水Si O₂与水相质量比、搅拌速度和搅拌时间对形成稳定干水微反应器的影响，通过正交实验对PMS@SiO₂的制备条件进行了优化。采用FTIR、TGA、激光粒度仪、SEM和TEM对样品进行了表征，评价了PMS@SiO₂吸水膨胀性能和调驱性能。结果表明，PMS@SiO₂的最佳制备条件为m(SiO₂-R812S)∶m(水相)=1∶10，搅拌速度12000 r/min，搅拌时间120 s，交联剂用量0.10%(以单体总质量为基准，下同)，引发剂用量0.15%，反应温度50℃，反应时间4 h。与常规聚合物微球PMS相比，PMS@SiO₂在90℃环境中水化...     

PS/PU硬核软壳核壳聚合物增韧改性聚苯乙烯

采用丙酮法合成了水性聚氨酯(PU),以核壳种子乳液聚合法合成了核壳质量比为1:1的聚苯乙烯(PS)/PU硬核软壳核壳聚合物。对核壳聚合物进行傅里叶变换红外光谱测试、动态热机械分析,并以核壳聚合物质量分数为变量设计了一系列质量分数梯度,对PS进行了增韧改性研究。结果表明:预期设计的核壳结构粒子形成;加入相容剂后形成了部分相容体系,PS/PU核壳结构增韧改性剂质量分数在20%以上时,共混体系熔体在受应力状态时更多表现为弹性形变,且随核壳结构增韧改性剂质量分数增加而上升。PS/PU核壳结构增韧改性剂质量分数为20%时,共混体系的冲击强度为纯PS的261.23%,达到最佳。     

硅氧烷-丙烯酸酯共聚物的合成及其在水性可剥涂层中的应用研究

采用乳液聚合的工艺，合成了有机硅氧烷-丙烯酸酯共聚的水性可剥保护涂层树脂，研究了理论T_g的设计、TMPTA内交联设计、极性基团、硅氧烷种类和用量对涂层性能的影响，研究表明，当理论T_g设计为20℃,TMPTA内交联剂用量为4%时，胶膜强度和拉伸率适中；羟基、羧基等极性基团有利于粉体的包裹和乳液合成的稳定性，但对涂层剥离性有负面作用，因此选择MAA最低添加量为1%;接枝情况最理想的硅氧烷单体是Silok 3823F6,接枝用量为9%时，剥离效果最好。     

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。     

叔碳酸乙烯酯改性水基双组分热固性PUA涂层的制备及性能研究

采用叔碳酸乙烯酯(VEOVA-10)作为功能单体,通过溶液聚合相转换法改性高羟值聚丙烯酸酯核壳乳液(VWPA),并与水性异氰酸酯固化剂(DIC5500)复配得到双组分聚氨酯丙烯酸酯热固性涂层(VWPUA)。通过对聚合物结构、乳液粒子特性、胶膜热稳定性和胶膜微观形态进行分析,并评价复合涂层VWPUA的硬度、耐水性能、附着力和抗冲击性。研究结果表明:VWPA乳胶颗粒的粒径在100-200 nm之间,呈现核壳乳胶粒结构;通过VEOVA-10改性后,漆膜断面由韧性断裂转变为膾1生断裂,热失重速率降低。与VWPUAO相比,VWPUA3漆膜具有较高的耐热性能,VWPUA3的T_(5%)提高了32.94℃,T_(10%)增加了40.19℃,T_(50%)提高了24.81℃;漆膜吸水率降低到2.38%,铅笔硬度为2H;胶膜应力-应变曲线表现为硬而韧特性;高羟值聚丙烯酸酯乳液壳相引入叔碳酸乙烯酯,其叔碳结构高空间位阻效应能够有效提高复合涂层的热稳定性能和耐水性能。     

一种金属烤漆用核壳羟丙乳液的合成

采用核壳聚合工艺合成了一种烤漆用羟基丙烯酸乳液,考察了核单体与壳单体的质量比、链转移剂及其用量、羟值和酸值对烤漆性能的影响。结果表明,当核壳单体质量比为3∶4,链转移剂(十二烷基硫醇)为单体质量分数的1.0%,以丙烯酸为酸类单体来控制体系的酸值(以KOH计)为14 mg/g,以丙烯酸羟丙酯为羟基单体来控制羟值(以KOH计)为64.5 mg/g时,所得乳液具有良好的机械稳定性和氨基树脂混溶稳定性。以此乳液制备的涂料具有良好的综合性能:60°光泽90,硬度2H,耐冲击性(1 kg)50 cm,耐100次以上酒精擦试,耐超过96 h的常温水浸泡,耐盐雾腐蚀时间达到96 h。该羟丙乳液适用于制备低VOC水性环保金属烤漆。     

V2O5@CeO2核壳微球结构的脱硝催化剂制备及其抗硫性能

利用静电自组装法制备了V₂O₅@CeO₂核壳微球结构,并负载在TiO₂上。考察了分散剂六偏磷酸钠（SHP（对表面zeta电位的影响,采用扫描电镜（SEM（、投射电镜（TEM（观察了核壳结构的形貌,并在固定床上进行了脱硝性能测试,并通过比表面积（BET（、氨气吸附漫反射（in situ DRIFTS（等进行表征。结果表明：SHP使纳米颗粒表面带负电,且一定范围内SHP浓度越高,zeta电位越大;含质量分数1%V₂O₅、5% CeO₂的催化剂,在260~400℃间具有80%以上的脱硝效率,对比了该核壳结构与传统浸渍法制备催化剂的抗硫抗水性,烟气中含15%（体积分数（H₂O,SO₂含量较低时,脱硝性能优于传统浸渍法制备的催化剂。     

核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)等为主要原料,采用多步乳液聚合法,合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液。实验结果表明,主要单体质量比m(MMA)∶m(BA)=45∶55,核壳单体质量比为6∶4,含氟单体质量分数为7%,乳化剂质量分数为3%~4%时,制备得到的含氟丙烯酸乳胶粒子具有软核/硬壳结构,粒径为120 nm,乳胶膜吸水率为7%。通过傅里叶红外光谱法(FTIR)对乳液结构进行表征,结果表明,含氟单体参与了有效聚合;差示量热扫描(DSC)和热重分析法(TG)分析结果表明,聚合物存在两个玻璃化温度(-10.2℃和58.4℃),且热分解温度比不含氟的聚合物提高了59℃;接触角测试结果表明,当w(HFMA)≥7%时,乳胶膜正面与水的接触角为98.2,°说明所合成的核壳结构含氟丙烯酸酯乳液中有机氟富集于壳层,涂膜的耐热、疏水性良好。     

聚氨酯丙烯酸酯涂料的性能研究

合成了具有不同玻璃化温度、羟值、酸值和相对分子质量的羟基丙烯酸树脂,并采用HDI多异氰酸酯作为固化剂,研究了羟基丙烯酸树脂对双组分聚氨酯涂料性能的影响,结果表明:玻璃化温度、羟值和酸值对聚氨酯涂料的适用期、干燥时间、漆膜硬度、凝胶率等有较大影响;相对分子质量对这些性能的影响较小;漆膜中苯乙烯含量越高,漆膜耐候性越差.     

长链聚硅氧烷接枝（甲基）丙烯酸酯聚合物乳液的制备及其性能

该文首先合成了聚硅氧烷阴离子乳液和链中含硅烷偶联剂的（甲基）丙烯酸酯聚合物乳液两种不同的乳液,然后通过乳液接枝共聚的方法,利用硅烷偶联剂水解基团与聚硅氧烷正离子之间的反应合成了一种高硅含量的硅丙聚合物乳液。测试结果表明,有机硅质量分数为20％的聚合物乳液涂膜性能最佳,与不含有机硅的聚合物乳液涂膜相比,其水表面接触角由 77.5。增加到95。,24小时吸水率由4.9％下降到2.3％,耐水性大大增加,同时玻璃化转变温度由8.53℃下降到-1.36℃,聚合物分子链的柔顺性有所提高,说明此方法合成的高硅含量硅丙乳液涂膜可作为一类具有优良耐水性及良好的表面疏水性的功能材料得以应用。     

新型涂料用超支化聚酯酰胺聚合物的应用研究

以六氢苯酐和含氮二元醇为原料,合成了AB2单体和超支化聚酯酰胺聚合物。采用FT-IR、DSC-50、GC/MS和化学滴定等方法对得到的单体和聚合物的结构分别进行了表征和分析。实验表明合成的超支化聚合物是非结晶的,其玻璃化转变温度为67℃;聚合物的数均相对分子质量为1 689.04～3 752.6。进一步用油酸对聚合物进行改性,并研究油改性树脂溶液的流变性和以聚氨酯为固化剂配制成的涂料的涂层性能,结果表明该涂料在室温下快速固化,得到的涂层具有良好的涂膜性能。     

两步法制备高性能水性树脂及其在烘烤型水性涂料中的应用

结合溶液聚合和乳液聚合的优点,采用两步聚合法合成了一种水性羟基丙烯酸树脂,所制备的水性树脂外观良好,黏度适中。动态光散射结果表明所合成的水性乳液平均粒径为122 nm,粒径分布均匀。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)对合成水性树脂的结构进行表征,结果表明得到了预定结构的产物。差示扫描量热仪(DSC)表明两步聚合的产物的玻璃化温度均为30℃左右,与实验设计相符合。利用所合成的水性羟基丙烯酸树脂与氨基树脂R-717配制烘烤型水性清漆,FT-IR谱图验证了固化反应的发生。固化后的水性清漆性能测试结果表明,漆膜光泽高、硬度高、附着力好,耐冲击性能优异,耐水性和耐乙醇性较好,与国外同类产品制得的清漆性能相当,可应用于车架、机械零部件及卷尺等工业防腐装饰领域。     

双组分水性丙烯酸酯聚氨酯涂料的改性及影响因素研究进展

介绍了用于双组分水性聚氨酯涂料的羟基丙烯酸酯树脂分散体(A组分)和多异氰酸酯(B组分)的改性进展;综述了丙烯酸酯树脂分散体的活性基、酸值、羟值、玻璃化温度Tg、中和剂、中和度、溶剂以及多异氰酸酯等因素对双组分水性丙烯酸酯聚氨酯涂料性能的影响;提出了双组分水性丙烯酸酯聚氨酯涂料的发展趋势。     

亲水性防雾耐磨透明涂层的固化分析及性能研究

用差热式扫描量热仪(DSC)对防雾耐磨涂料的固化反应过程进行分析,结果表明,防雾涂料在80℃左右固化。再利用FTIR在位跟踪固化反应过程中特征官能团吸收峰的变化,确定最佳固化反应工艺条件为:T凝胶=50℃、恒温0.5 h,T固化=110℃、恒温2 h。然后把涂料分别涂覆在PC片材、PET薄膜、PET不干胶薄膜上,所得涂层的防雾性、耐磨性、透明性、粘接性、抗破裂性良好,表面均一平整,铅笔硬度可达1~2 H,与水的接触角为30°左右。     

低温烘烤型双组分水性聚氨酯涂料

采用溶液聚合法，合成了丙烯酸五元共聚物；将该共聚物中的羧基中和后制成丙烯酸多元醇分散体，将其作为B组分与一种低黏度的多异氰酸酯固化剂(A组分)组成双组分水性聚氨酯涂料。研究发现：引发剂含量、羟基含量、中和度以及A、B两组分混合搅拌方式都对双组分涂膜的性能产生重要影响。当引发剂含量为1％，羟基含量为2．7％，中和度为100％，A、B组分采用机械搅拌混合时所得的涂膜综合性能最好。水性涂料的适用期达到8h，超过相应的溶剂型涂料。     

Drying of latex films and coatings: Reconsidering the fundamental mechanisms

The two existing theories describing drying of latex films or coatings are reconsidered. Subsequently, a novel mathematical drying model is presented, the simulations of which can match and explain experimental drying rate data of two previous investigations with latex films. In contrast to previous model studies, but in agreement with observations, simulations suggest that during the falling rate period of the drying process of a latex film, a porous skin of partly coalesced latex particles is indeed formed, which limits transport of water vapour from the receding air–liquid interphase to the surface of the film. The value of the effective diffusion coefficient of water vapour in the dry and partly coalesced layer (7 × 10⁻⁷ m²/s at 19–24 °C), the adjustable parameter of the model for the falling rate period, was found to be independent of initial wet film thickness (89–1322 μm), latex particle size (500–600 nm), initial polymer volume concentration (19–47 vol.%), and molecular weight of latex polymer (not quantified). Simulations also demonstrate that the transition from a constant to a falling drying rate in all cases takes place when the polymer volume concentration of the latex film is equal to that of hexagonal closest packed monodisperse spheres (74 vol.%). Consequently, the model has predictive properties and model inputs are only needed on the specific experimental (or field) conditions of interest. The effects on drying time of variations in relative humidity, wet film thickness, initial polymer volume concentration, and air flow velocity are simulated and analysed using the new model.     

Performance of redispersible polymer powders in wall coatings

This study applied redispersible powder into wall coatings and compared the film microstructure and properties of dry-mixed coatings and corresponding latex coatings. It could be found that the dry-mixed coatings film had loose and uniform structure, while the latex coatings film was dense and had two-layered microstructure. Through the UV–vis spectra and dynamic light scattering, we found that the different microstructures of both coatings films were resulted from the different stability of reconstituted emulsion and original polymer emulsion, and one model was set up to demonstrate this process. The performance of dry-mixed coatings was worse compared with latex coatings, which was due to the weakened stability and adhesive ability of reconstituted emulsion after spray drying.     

水性双组分聚氨酯外墙罩光清漆的研制

水性双组分聚氨酯涂料兼有溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC（挥发性有机化合物）特点,成为当前涂料研究的热点和发展方向。以核壳结构的羟基丙烯酸乳液为主要成膜物质,以水性异氰酸酯为固化剂,制得水性双组分聚氨酯外墙罩光清漆,所得涂膜性能优异且VOC含量极低。