含氟丙烯酸酯共聚物的合成及其涂膜表面疏水、疏油性能研究

以单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、含氟(甲基)丙烯酸酯为原料,通过改变氟碳链长度、氟单体含量以及添加方式等因素,合成了一系列的含氟丙烯酸酯共聚物。利用表面接触角测试仪、红外光谱仪和多功能光电子能谱仪表征了共聚物涂膜的表面疏水、疏油性能以及表面化学成分,探讨了其影响因素。结果表明,共聚物涂膜表面疏水、疏油性能与其表面化学成分密切相关;使用长氟碳链的氟单体、增加氟单体用量以及采用在反应后期一次性加入氟单体的方法均有利于提高涂膜表面的疏水、疏油性能;当全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯的质量分数为25%时,所得涂膜表面的氟元素质量分数达到44.284%,对水、对正十六烷的接触角分别达到127°和65°。     

含氟单体对环氧丙烯酸酯树脂性能的影响

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、丙烯酸六氟丁酯（F6BA）为原料,采用溶液聚合法制备了含氟环氧丙烯酸酯共聚物。采用FT-IR、¹³C NMR 、DSC和GPC等手段对共聚物的化学结构、玻璃化转变温度和分子量及其分布的分析表明：产物是含氟类环氧丙烯酸酯共聚物,玻璃化转变温度随含氟单体用量的增大而降低,分子量分布较窄,分布指数在1.35～1.65之间。采用JC2000C1静滴接触角/界面张力仪考察了共聚物膜的表面能,发现随着共聚物中氟单体含量的增加,表面能下降,当氟单体含量达到20％时,其表面能降低到38.27 mJ·m^-2,吸水率随氟单体用量的增大从18.72％下降至4.55％,耐酸碱性能明显提高,涂膜铅笔硬度从3H下降至2H。     

含氟低表面能丙烯酸涂料的研制与表面性能研究

以甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2-羟基丙烯酸丙酯和全氟丙烯酸酯为原料,通过自由基聚合,制备了含氟丙烯酸共聚物.利用接触角分析仪、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜和X射线能谱分析对含氟烷基链长及含量对涂膜表面性能的影响进行了研究.结果表明,在含氟丙烯酸酯类单体的含量一定的情况下,涂膜与水的接触角随着全氟烷基链长度的增加而增加;另一方面,在含氟单体的含量小于3%(质量分数,以下同)时,接触角随着单体含量的增加而增加;当含氟单体的含量超过3%时,继续增加含氟单体的用量对接触角的影响不大.     

丙烯酸酯橡胶AR 72 LS的结构与性能

采用傅里叶变换红外光谱、热失重-气相色谱-质谱联用仪及核磁共振氢谱表征了牌号为AR 72 LS的丙烯酸酯橡胶(ACM),考察了炭黑用量对ACM混炼胶及硫化胶性能的影响。结果表明,ACM的主单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸甲氧基乙酯,硫化点单体为氯乙基乙烯醚; 随着炭黑用量的增加,ACM混炼胶的最大转矩、最小转矩及转矩差值均增大,正硫化时间延长,Payne效应变得明显; ACM硫化胶的损耗因子峰值降低,玻璃化转变温度升高,拉伸强度、邵尔A硬度和定伸应力均提高,扯断伸长率先增大后减小。     

硫化剂对丙烯酸酯橡胶/乙烯丙烯酸酯橡胶共混胶性能的影响

为提高丙烯酸酯橡胶(ACM)/乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)共混胶的综合性能,采用硫化剂Diak No 1与促进剂Vulcofac ACT 55组成硫化体系,研究了硫化剂用量对ACM/AEM共混胶性能的影响。结果表明,随着Diak No 1用量的增加,共混胶焦烧时间逐渐延长,硫化反应速率逐渐减小;共混胶物理机械性能、耐热老化性能和耐IRM 903标准油性能逐渐提高,压缩永久变形性能先提高后降低。动态力学性能分析和差示扫描量热分析结果表明,随着Diak No 1用量的增加,共混胶的玻璃化转变温度逐渐升高,储能模量逐渐增大。     

有机硅改性含氟(甲基)丙烯酸酯聚合物乳液的制备及其性能研究

先合成了聚硅氧烷阴离子乳液以及链中含硅烷偶联剂和含氟单体的(甲基)丙烯酸酯聚合物乳液,并且利用羟基缩合反应,将2种乳液混合反应,通过乳液接枝共聚的方法合成了一种高硅含量的有机硅改性氟代(甲基)丙烯酸酯聚合物乳液,并采用了红外光谱对聚合物乳液分子进行了表征。测试结果表明:有机硅质量分数为20%、有机氟质量分数为12%的聚合物乳液涂膜综合性能最佳,较不含有机硅氟的聚合物乳液涂膜,其水表面接触角由77.5°增加到96°,24 h吸水率由5.3%下降到2.3%,耐水性大大增加;玻璃化转变温度由8.53℃下降到-2.74℃,聚合物分子链的柔顺性有所提高;同时乳液涂膜的初始分解温度提高了77～92℃,热稳定性也明显提高,说明此方法合成的高硅含量硅丙乳液可作为一类具有优良疏水性及低表面能的功能材料得以应用。     

空调铝箔用高耐水性含氟丙烯酸疏水涂料的研制

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)以及丙烯酸十八酯(SA)为原料,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为羟基功能单体,含氟丙烯酸酯单体为有机氟改性剂,通过溶液自由基聚合反应制备了含氟丙烯酸树脂溶液,再与固化剂配合使用制得高耐水性疏水涂膜。研究了不同含氟丙烯酸酯单体对涂膜的水接触角和水溶率的影响,讨论了甲基丙烯酸全氟烷基乙酯(PFMA)与HEMA不同用量对涂膜的疏水性和耐水性的影响,获得了最佳反应配方:MMA 57%,BA 12%,SA 4%,PFMA 20%,HEMA 7%。对优化配方下制备的涂膜进行了红外光谱分析,与市售涂料相比,测试了涂膜的综合性能。结果表明,最佳反应配方制备的涂膜的水接触角为132.7°、水溶率为4.1%,综合性能与美国Ultratech公司生产的空调铝箔用超疏水涂料Ultra AC系列透明清漆相当。该涂料满足空调铝箔表面处理要求。     

含氟丙烯酸酯乳液合成及其内墙涂料防涂鸦性的研究

以烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS-1)、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(CO-436)和NP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂进行了含氟丙烯酸酯乳液聚合研究,测定不同含氟单体含量制备的乳液干膜及漆膜与水、油的接触角,比较含氟单体含量、不同交联单体及含量对涂膜耐污性能的影响。研究结果表明:随含氟单体含量增加,乳液干膜及涂膜与水、油接触角增大;由12%甲基丙烯酸十二氟庚酯、5%双丙酮丙烯酰胺所合成的含氟丙烯酸酯乳液,稳定性高,耐沾污性好;当乳液含量为涂料配方总量的36%时,涂膜对水彩污迹的耐污性能明显改善,且遮盖力好。     

高固体分含氟羟基丙烯酸酯树脂的制备及性能研究

采用溶液聚合法,将丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸十二氟庚酯(氟单体)与叔碳酸乙烯酯(VV-10)共聚,制备了高固含量的含氟羟基丙烯酸酯树脂。研究了引发剂、链转移剂用量对树脂黏度的影响。同时讨论了VV-10用量、羟值及含氟单体量对树脂涂膜耐水性、耐溶剂性、疏水性的影响。结果表明:甲基丙烯酸十二氟庚酯的加入降低了涂膜的表面能,VV-10的加入提高了涂膜的耐水性,从而成功地制备了固含量为80%,综合性能优良的含氟羟基丙烯酸酯树脂。     

含羧基丙烯酸酯橡胶的合成与表征

选用丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯为主单体,以丙烯酸为交联点单体,采用半连续种子乳液聚合法合成出含羧基丙烯酸酯橡胶。研究了丙烯酸的用量对乳液聚合体系单体转化率的影响,利用红外光谱和差示扫描量热仪对含羧基丙烯酸酯橡胶的结构进行了表征,并测试了其硫化胶的力学性能。结果表明,丙烯酸的引入有助于提高聚合体系的单体转化率;随着丙烯酸用量的增加,丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度明显上升;以1#硫化剂和邻二苯胍分别作为硫化剂和促进剂,能够有效硫化含羧基丙烯酸酯橡胶,且当丙烯酸用量为4%时,所制备的硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率分别达到5.8MPa和606%。     

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。     

含氟丙烯酸酯共聚乳液的制备及表征

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）等为主要单体,丙烯酸全氟烷基酯（Zonyl TM）为含氟单体,甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为交联单体,采用种子乳液聚合法制备了含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了Zonyl TM、HEMA、引发齐（APS）用量、复合乳化剂（SDS/OP—10）、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、耐水性和乳液稳定性的影响。制备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,含氟乳胶膜对水的接触角及TG分析结果表明,Zonyl TM有效参与了共聚反应,提高了涂膜的耐水性及耐热性。     

水性含氟耐候防锈涂料的制备及应用

采用核壳乳液聚合法,并加入磷酸酯功能单体(PAM-100),制备了氟单体用量为5%的含氟丙烯酸酯聚合物乳液。分析了含氟单体、乳化剂、磷酸酯功能单体等因素对乳液合成的影响。用合成的乳液配制了水性防锈涂料,并对其性能进行测试。     

自制反应性乳化剂制备的含氟核壳乳液及性能

采用烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）与顺丁烯二酸酐反应,制得反应性乳化剂;以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为核,甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为壳,采用半连续种子乳液聚合方式制备核壳型含氟丙烯酸酯乳液。对反应性乳化剂的性能进行了初步探究,并通过红外光谱、TEM、DSC、CA、TGA等对体系进行了研究。结果表明,自制的反应性乳化剂性能优异,合成的乳胶粒具有典型的核壳结构,乳液性能稳定;反应性乳化剂的引入使涂层具有较低的表面能,有效地提高了乳胶膜的疏水性能。     

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。     

醇酸交联型丙烯酸酯乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯腈(AN)为主要原料,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基磺酸钠(SDS)为复合乳化剂,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液;然后以多元醇A作为丙烯酸酯乳液的交联改性剂,制备了醇酸交联型丙烯酸酯乳液,实现了热交联体系无甲醛化。结果表明:当聚合温度为70℃、w(引发剂)=2.4%、m(BA)∶m(MA)∶m(AN)=33∶11∶6、w(复合乳化剂)=5%且m(OP-10)∶m(SDS)=1∶1.5时,丙烯酸酯乳液的综合性能较好;当n(丙烯酸)∶n(多元醇A)=30∶1、w(丙烯酸)=1.0%时,交联改性乳液的固含量为51.40%、单体转化率为98.3%;交联改性乳液的胶膜吸水率(10.08%)比未改性乳液降低了82.4%,但两者的热稳定性均较高且相差不大。     

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.     

丙烯酸酯含量对水性聚氨酯性能的影响

采用无皂种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料合成丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液,考察了丙烯酸酯含量对水性聚氨酯乳液粒径、运动黏度、胶膜的耐水性和力学性能的影响。试验结果表明,随着丙烯酸酯含量的增加,复合乳液的粒径增大,运动黏度减小,胶膜的耐水性和拉伸强度提高,但胶膜的断裂伸长率有所降低,适宜的丙烯酸酯用量为40%～50%。     

自交联水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯乳液的制备及研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丁酸(DMBA)、1,4-丁二醇(BDO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料合成了双键封端的聚氨酯预聚体;以N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)作交联剂,配合甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)等单体进行乳液共聚,制备了自交联水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯(FPUA)乳液。研究了HFBMA和HEAA用量对膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明:PUA乳液的耐水性和疏水性随HFBMA用量的增加而增加;随着HEAA用量增加,胶膜的热稳定性增加,拉伸强度增加,伸长率下降;当胶膜中HFBMA质量分数为12%,且HEAA质量分数为2.6%时,乳液的粒径为128 nm,乳液的稳定性较好;胶膜的水接触角为107.6°,吸水率为4.5%,拉伸强度为25.6 MPa,断裂伸长率为268%,10%热失重温度299.6℃。     

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。