核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

该文研究了核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液的合成与表征。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的共聚体为核,短氟碳链2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯(FMA6)和非氟烷基丙烯酸酯的共聚体为壳,采用多步乳液聚合法,合成系列具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液,研究了壳相中氟单体用量和非氟烷基丙烯酸酯的烷基链长度n(链长n=4、8、12、16、18)对产物疏水疏油性能的影响,并对产物进行表征。结果表明:当采用氟单体用量为总单体质量的8.5%,甲基丙烯酸十六酯(CMA)的共聚体为壳层时,由合成乳液制得的乳胶膜的疏水疏油性最佳,对水接触角为124.67°,对二碘甲烷接触角为112.76°。FTIR、TEM和DSC/TGA表征表明,原料单体均参加了反应;乳液颗粒具有明显的核壳结构;聚合物存在两个玻璃化温度(-18.87℃和32.08℃),热分解温度比不含氟的聚合物提高了近20℃。由此说明,用合成的核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液制得的涂膜具有优异的疏水疏油性和耐热性能。     

自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要单体,甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,采用种子乳液聚合法制备了自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了HFMA、NMA、复合乳化剂(SDS OP-10)、引发剂(KPS)用量、聚合温度、聚合时间和搅拌速度等因素对聚合反应最终转化率和乳液稳定性的影响,结果表明在m(MMA)∶m(BA)=1∶1及搅拌速率210 r/min条件下,HFMA、NMA、SDS OP-10和KPS加入量分别为总单体量的7%、3%、3%和0.5%(均为质量分数),以及聚合温度75℃、反应时间4 h时,制备得到的乳液单体总转化率高,乳液凝聚率低,聚合反应稳定,涂膜的综合性能优良。此外,含氟乳胶膜的FT-IR及TG-DSC分析结果表明,HFMA有效地参与了共聚反应,提高了涂膜的耐热性。     

含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,分别加入丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)作为聚丙烯酸酯改性剂,制备了2种含氟丙烯酸酯核壳乳液。采用1H-NMR、TEM、DSC、EDS-SEM、Zeta电位及纳米激光粒度仪等表征了乳胶粒子的组成、结构、粒径及其分布以及乳胶膜表面氟元素的含量。研究了2种含氟单体的用量对乳液稳定性、乳胶膜吸水率、单体转化率、乳胶膜表面疏水疏油性等的影响;研究结果表明:DFHM的改性效果明显好于HFBMA。当DFHM的加入量为4%时,乳胶膜对水的接触角达到93.5°,吸水率降为11.54%,对正己烷的接触角达到82.0°;乳胶粒子的平均粒径70.02 nm,粒径分布窄(PDI=0.082),且具有核壳结构;SEM-EDS测试结果显示,制备的含氟聚合物在成膜过程中,氟元素更易向表面迁移,从理论的5.70%上升到13.47%,从而使乳胶膜具有更好的疏水和疏油性能。     

含氟丙烯酸酯改性聚氨酯核壳乳液的制备及表征

以双键封端水性聚氨酯为反应型高分子,全氟丁基磺酸钾为含氟乳化剂,实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)和聚氨酯的共聚,制备具有核壳结构的含氟丙烯酸酯改性聚氨酯乳液(FPUA)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)对共聚物组成、乳胶粒的形态进行表征,并通过表面接触角、拉伸实验和热重分析等分别研究了FPUA胶膜的表面能、力学性能和热性能。结果表明,当含氟乳化剂和氟单体用量分别为单体总质量的0.15%和20%时,乳液稳定性好,聚合物胶膜表面能由45.6mN/m下降至22.5 mN/m,表现出良好的疏水疏油性,最大热失重速率温度由348℃提高至398℃。     

微波辐射强化制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液

采用多步种子乳液聚合法,以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、g-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯为原料在微波辐射下制备了核-壳型含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液. 并研究了共聚物的结构、乳胶粒的形态和聚合过程中粒径的变化. 结果表明,所得乳胶粒子呈核-壳结构,与常规加热相比,微波的引用能加快反应速率,形成核-壳结构. 壳层富集含氟硅聚合物的核-壳形态有利于含氟硅结构单元在聚合物膜表面的分布,当氟硅单体为6%(w)时,乳胶膜对水的接触角达91.3o. 加入氟硅组分显著提高了聚合物膜的耐水性,当其含量从0增大到18%时,乳胶膜的吸水率从20.1%降低到3.54%.     

有机氟硅改性丙烯酸酯共聚物乳液的研究

以氟醇(RfCH2CH2OH)和乙烯基硅氧烷(A-151)为原料合成氟硅单体,然后在十二烷基硫酸钠(SDS)/辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)复合乳化剂,过硫酸钾(KPS)引发剂存在下,分别采用间歇乳液聚合法和核壳乳液聚合法将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)进行乳液共聚,制备含氟硅的丙烯酸酯共聚物乳液.用TEM观察乳胶粒形态,测定了反应的转化率,研究了乳液的稳定性和乳胶膜的耐水性能.结果表明:氟硅单体含量为15%时,核壳法制得乳液的乳胶膜对水的接触角达110°以上.     

含全氟壬烯基丙烯酸酯单体合成及乳液聚合

研究了含全氟壬烯基丙烯酸酯的合成及其聚合反应。以全氟壬烯氧基苯磺酰氯为原料,经酰胺化、酯化得到N-甲基-N-p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基乙基丙烯酸酯(Ⅲ);确定了Ⅲ的较优合成工艺条件为:n(Ⅱ)∶n(丙烯酰氯)=1∶3,室温反应6 h,含氟单体Ⅲ的收率为75.0%;并将Ⅲ与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)在K2S2O8(KPS)存在下,通过半连续乳液聚合法,制备了含氟丙烯酸酯乳液。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1HNMR)、质谱(ESI-MS)等对含氟丙烯酸酯单体(Ⅲ)和聚合物乳胶膜的结构进行了表征;考察了乳液的稳定性、Ⅲ的含量对聚合物膜上水接触角的影响。当含氟丙烯酸酯占单体总质量的20%时,水接触角为88.2°。     

水性含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能研究

采用半连续乳液聚合法合成了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为成核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸六氟丁酯(HF)为成壳单体的核壳型微乳液。通过TEM、SEM、FT-IR对乳液及乳液固化膜性能进行了表征;对乳液的稳定性做了测试,用接触角法对乳液固化膜表面性能进行了研究。结果表明:当含氟单体质量分数为19.34%时,核壳型结构粒子呈球形分布,乳液稳定性良好,成膜性较好,乳液固化膜的表面能为24.26 mJ/m2,与之相对应的无氟乳液固化膜的表面能为52.73 mJ/m2。根据本研究得出的原料、配方及工艺方法制备的乳液及其膜有较优的性能。     

高抗水水性丙烯酸酯乳液的合成、表征及其在工业滤纸中的应用

以十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-10为复合乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)为主要原料,采用预乳化半连续种子聚合法制备具有核壳结构的高抗水性丙烯酸共聚乳液。利用红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、接触角仪等对乳液及浸渍滤纸进行了表征;同时,讨论了核壳单体配比、乳化剂用量、引发剂用量以及含氟单体用量对反应与浸渍滤纸耐水性能的影响。结果表明,优化反应条件后,硬单体MMA配以适量FA单体为壳,制备的共聚乳液稳定性好,粒度均匀,具有明显球状和核壳结构。乳胶膜表面能随着含氟量的增加大幅度降低,当氟单体含量为16.3%时,其表面能降至19.9 m N/m。利用功能氟单体包覆于核层外表,当氟单体含量为4.7%时,原乳胶表面能从37.7 m N/m降至24.6 m N/m,所浸渍滤纸耐水性能明显优于不含氟乳液浸渍滤纸,达到"低氟高效"的效果。     

含氟硅丙烯酸酯核壳乳液及涂膜表面性能

在可聚合阴离子乳化剂体系下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为功能单体,采用半连续种子乳液聚合法合成了含氟硅丙烯酸酯核壳乳液。考察了DFMA和KH-570用量对乳液聚合过程和乳胶膜表面疏水性能的影响,并对乳胶膜的表面自由能进行了估算。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重(TG)、接触角(CA)及X射线光电子能谱(XPS)对氟硅丙乳液及乳胶膜进行了表征。研究结果表明,氟硅单体有效地参与了聚合,乳胶膜中氟硅元素呈梯度分布,当氟硅丙乳液中DFMA和KH-570用量分别为16%和5%（质量分数）时,涂膜-空气界面与去离子水的接触角为110.6°,涂膜的表面能低至15.4 mN·m^-1,其疏水性和耐热性有较大幅度提高。     

可聚合乳化剂合成含氟丙烯酸酯无皂乳液及其性能

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,采用预乳化种子乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯无皂乳液,考察了可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯（10）醚硫酸铵（DNS-86）和HFMA的用量对无皂乳液的电解质稳定性和涂膜耐水性的影响。利用傅里叶红外光谱、差示量热扫描仪及热重分析对氟丙乳液涂膜进行了表征。结果表明：与传统乳液聚合得到的乳液及相应的涂膜相比,无皂乳液的耐电解质性能和涂膜的耐水性都有一定的提高,含氟单体有效地参与了聚合,涂膜的疏水性大大增强,耐热性显著提高。     

氟碳铝型材保护膜用压敏胶的制备与性能

以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸异辛酯(2-EHA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为功能单体,采用降低PSA(压敏胶)的Tg(玻璃化转变温度)和预乳化半连续乳液聚合法合成了丙烯酸酯PSA乳液。研究结果表明:当m(软单体)∶m(硬单体)∶m(功能单体)=90∶5∶5、m(BA)∶m(2-EHA)=1∶2、w(AA)=1.0%、w(HPA)=5%、w(缓冲剂)=0.25%、w(引发剂)=w(复合乳化剂)=0.6%且m(阴离子型乳化剂)∶m(非离子型乳化剂)=1∶1时,PSA乳液的综合性能相对最好,用该PSA制成的保护膜对氟碳铝型材具有良好的附着力,并且其耐湿热老化性能和耐热老化性能俱佳。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维粘合涂层用水乳型聚丙烯酸酯微乳液的合成

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)及丙烯酸羟乙酯(HEA)为单体,以十二烷基硫酸钠(SLS)、OP-10和正辛醇的复合物为乳化剂,当m(BA)∶m(MMA)∶m(AA)∶m(HEA)=50∶50∶3∶10、w(乳化剂)=13%、反应温度为80℃及反应时间为3h时,合成了可用于超高相对分子质量聚乙烯纤维粘合涂层的水乳型聚丙烯酸酯微乳液,单体转化率为99 8%,乳胶粒径为30nm,乳液膜的玻璃化温度为-28℃,应用工艺简单,涂层粘附性好、柔软、耐磨。     

改性聚醋酸乙烯玻璃纤维网格布定型胶的研制

采用核/壳乳液聚合工艺,以醋酸乙烯(VAc)为主单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为改性单体、丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,合成出一种玻璃纤维定型用的改性聚醋酸乙烯(PVAc)粘合剂。研究结果表明:当聚合温度为75℃、m(AA)∶m(VAc)∶m(MMA)∶m(NMA)∶m(BA)=1∶35∶7∶1.5∶12时,改性PVAc乳液既具有优良的粘接性能,又具有很强的粘接性、耐水性、耐碱性和弹性,并可赋予玻璃纤维良好的定型防腐功效。     

丙烯酸酯乳液的合成及改性研究

以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)为功能单体、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为交联单体和十二烷基硫酸钠(SDS)/乳化剂(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用核/壳种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯共聚乳液;然后在壳层聚合时寸加入HEMA,并用乙烯基有机硅进行改性,制得硅丙乳液。结果表明:当m(SDS):m(OP-10)=3:2、w(复合乳化剂)=3.4%、w(引发剂)=0.82%、w(HEMA)=3.5%、聚合温度为80℃以及聚合中期加入6.8%乙烯基硅油至壳单体中时,硅丙乳液及其胶膜的稳定性、耐水性和力学性能俱佳。     

结合磷阻燃型苯丙共聚乳液胶粘剂的合成及性能研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和含磷单体为共聚单体,采用预乳化种子乳液聚合法制备PSA(结合磷型苯丙共聚乳液胶粘剂),并在PSA中添加少量无机阻燃剂APP(聚磷酸铵)制备CPSA(复合型阻燃胶粘剂)。系统研究了含磷单体和APP含量对乳液稳定性、胶膜剥离强度、涂层阻燃性和热性能等影响。结果表明:当m(St+BA+EA+MMA+AA)=40 g、m(St)∶m(BA)∶m(EA)∶m(MMA)∶m(AA)=16∶90∶60∶24∶5、w(含磷单体)=4%和w(APP)=12%(相对于单体总质量而言)时,可制成稳定性、剥离强度和阻燃性能俱佳的CPSA。     

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸乳液的研究

以丙烯酸酯、乙烯基硅烷为主要原料,以OP-10和十二烷基硫酸钠（SDS）为复合乳化剂,采用连续滴加法进行乳液聚合,制备了有机硅改性丙烯酸酯乳液。实验结果表明：当甲基丙烯酸甲酯（MMA）与丙烯酸丁酯（BA）的质量比为1．2～1．0、有机硅单体用量占单体质量分数的3％～10％、复合乳化剂（OP-10：SDS=3：1）占单体质量分数的4％。5％时,可制得性能良好的硅丙乳液。     

核-壳结构含氟丙烯酸酯乳液的合成与表征

A fluorine-containing polyacrylate copolymer emulsion was synthesized by a seed emulsion polymerization method, in which methyl methacrylate （MMA） and butyl acrylate （BA） were used as main monomers and hexafluorobutyl methacrylate （HFMA） as fluorine-containing monomer. The structure and properties were characterized by Fourier transform infrared spectrum （FT-IR）, transmission electron microscopy （TEM）, particle size analysis, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, contact angle （CA）, differential scanning calorimetry （DSC） and thermogravimetry （TG） analysis. The FTIR and TEM results showed that HFMA was effectively involved in the emulsion copolymerization, and the formed emulsion particles had a core-shell structure and a narrow particle size distribution. XPS and CA analysis revealed that a gradient concentration of fluorine existed in the depth profile of fluorine-containing emulsion film which was richer in fluorine and more hydrophobic in one side. DSC and TG analysis also showed that a clear core-shell structure existed in the fluorine-containing emulsion particles, and their film showed higher thermal stability than that of fluorine-free emulsion.     

水溶性单体共聚法制备无皂苯丙乳液的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,制备了无皂苯丙乳液;然后以AA含量、中和度、引发剂含量和软/硬单体配比等为试验因素,以乳液稳定性和粒径为考核指标,采用单因素试验法优选出制备无皂苯丙乳液的最佳工艺条件。结果表明:当w(引发剂)=1.2%和w(AA)=4.5%(均相对于单体总质量而言)、中和度为0.8、m(BA)∶m(St+MMA)=4∶6和反应温度为78℃时,可制得粒径为纳米级的高固含量稳定乳液。     

丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成及其性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过半连续乳液聚合方法合成了丙烯酸酯乳液胶粘剂。研究了软硬单体配比、不同硬单体以及功能单体AA对胶粘剂性能的影响。研究结果表明,当m(BA)∶m(MMA)∶m(AN+St)=75∶15∶10[其中m(AN)∶m(St)=1∶3]、w(AA)=2份时,制备的乳液胶粘剂具有较好的剪切强度、拉伸强度和耐水性。