季铵盐型醋-丙-苯共聚改性乳液的制备

以醋酸乙烯酯,苯乙烯和丙烯酸丁酯为单体进行三元接枝共聚反应,引入自制的聚季铵盐制备了季铵盐型醋-丙-苯三元改性乳液。考察了单体配比、乳化剂种类及用量和搅拌速率对乳液性能的影响,以及聚季铵盐对乳液抗菌性的影响。季铵盐型醋-丙-苯三元改性乳液制备的最佳条件为:以 m(十二烷基硫酸钠):m(OP-10)=2:1配制的复配物为乳化剂,质量分数3.5%;m(苯乙烯):m(丙烯酸丁酯)=5:4,质量分数20%;醋酸乙烯酯质量分数30%;聚季铵盐质量分数10%;搅拌速率160 r/min。乳液黏度可达4.740 mPa·s,透光率可达0.41,粒径大小为10～30μm。     

单体及乳化剂组成对核壳型丙烯酸酯乳液性能的影响

实验以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,经预乳化半连续种子乳液聚合发合成核壳型丙烯酸酯乳液。讨论了核壳层乳化剂质量比、核壳层硬软单体质量比、核壳层单体总质量比对聚合反应以及乳胶膜性能的影响,结果表明:当复合乳化剂SDS和OP-10的总用量为3%[m(SDS):m(OP-10)=2:1],且在核壳层中的质量比为4:1,核层、壳层中MMA与BA的质量比分别为1:2和3:1,核壳层单体总质量比为1:1时,可制成综合性能良好的核壳型丙烯酸酯乳液。     

中空结构聚合物微球的制备 Ⅱ.核壳比和壳组成的影响

为了考察核壳比和壳组成对中空结构聚合物微球形态的影响,首先以种子乳液聚合法结合预乳化滴加工艺合成了一系列不同核壳比和壳组成的聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)核壳乳液,经碱/酸溶胀法处理获得了不同中空度(8%~30%)的中空结构聚合物微球。实验发现,核壳比与壳组成对聚合物微球中空度的影响存在一定的匹配性。一定核壳比下,为获得中空度最大的中空结构聚合物微球,壳组成存在一个最佳值。     

室温自交联含氟丙烯酸酯乳液的合成与性能

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为功能性单体,采用预乳化、半连续法聚合方式合成了含有酮羰基的核壳型含氟丙烯酸酯共聚乳液,添加己二酸二酰肼(ADH)构成自交联体系。考察了DAAM和PFEA用量对乳胶粒粒径及分布、乳胶膜性能的影响。采用全反射红外光谱(ATR)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对乳液及乳胶膜性能进行了表征。结果表明:当w(DAAM)=4.5%,w(PFEA)=6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后吸水率为6.7%,对水的接触角达到104.5°。     

核-壳型乳液聚合研究

简要介绍了核-壳型乳液聚合机理，包括接枝机理，互穿网络聚合机理及离子键合机理。详细论述了影响核-壳乳胶粒结构形态和聚合物性能的因素，其中影响乳胶粒结构形态的因素包括聚合工艺、单体亲水性、引发剂品种；影响核-壳聚合物性能的因素包括种子单体用量、两阶段引发剂用量比及两阶段乳化剂用量比。简要介绍了核-壳聚合物用途，即用于高性能涂料、阻透材料、抗冲击改性剂和增韧剂制备。     

环保型水性聚氨酯的改性研究

先通过本体聚合和溶液聚合,合成聚氨酯预聚体;在中和阶段,加入乙烯基共聚单体降低体系粘度,合成羟甲基丙烯酰胺封端的聚氮酯乳液;然后在此基础上通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体的乳液共聚,制备了具有核壳结构的聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液。采用红外光谱对制备的复合乳液进行表征,用凝胶色谱法测定其数均和重均相对分子质量。乳液及其涂膜性能测试结果表明,随着MMA用量增加,改性聚氨酯乳液的粘度降低,但涂膜的吸水率降低、拉伸强度增大。     

有机硅改性苯丙乳液

以多阶段种子乳液法合成有机硅改性苯丙乳液,借助涂膜失光率等分析手段讨论了有机硅的加料方式、有机硅的用量对乳液及漆膜性能的影响,探讨了功能单体、催化剂对接枝率的影响规律。     

有机概念图在核壳微乳液聚合中的应用

实验以丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、可聚合型乳化剂等为原料,以种子微乳液聚合法制备了核壳型苯丙微乳液。利用有机概念图选择微乳液聚合用乳化剂,选用高效乳化剂MS-1(壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐)和聚合型乳化剂复配,在复配比为6:2,用量为体系的2.4%时,合成粒径为47.24 nm、吸水率8.09%的苯丙微乳液。探讨不同乳化剂配比对乳液性能和涂膜性能的影响,实验结果表明,当复合乳化剂(α角分别为72.98°和72.63°)与聚合体系(α角为72.91°)的α角(I/O值)相匹配时,得到性能较好的苯丙微乳液。     

核壳型高交联聚硅氧烷/丙烯酸酯复合乳液粒径分布

以苯基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体合成了高交联聚硅氧烷乳液,然后与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,得到具有核壳结构的高交联聚硅氧烷/BA/MMA 复合乳液。考察了乳化剂的种类与用量、单体加料方式、单体总浓度对乳胶粒粒径分布的影响。实验结果表明,采用辛基苯酚聚氰乙烯醚/十二烷基苯磺酸复合乳化剂合成聚硅氧烷乳液,BA 和 MMA 加入前补加十二烷基苯磺酸钠乳化剂且两单体以半连续法加入,可得到较均匀的复合乳液。当复合乳化剂用量为硅烷单体质量的10%、十二烷基苯磺酸钠补加量为 BA 和 MMA 总质量的1.5%、单体总量为体系中水质量的35%时,乳胶粒的体积平均直径约为71 nm。     

紫外光聚合法合成有机硅改性苯丙微乳液

以丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂和交联剂、十二烷基硫酸钠为表面活性剂、正戊醇为助表面活性剂、米氏酮和二苯甲酮为光引发剂,采用紫外光聚合法在室温下合成有机硅改性苯丙微乳液;考察了该微乳液的耐酸碱性能;采用傅里叶变换红外光谱、热重分析、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计等方法对该微乳液及其涂膜的结构、形貌、光学和热学性能进行了表征。实验结果表明,有机硅改性苯丙微乳液的耐酸性好于耐碱性;该微乳液为透明或半透明状,单体含量为20g(在100g水中)的微乳液在550nm处的透光率达55%,在760nm处的透光率可达87%;粒径为34～55nm,粒径分布指数为1.16～1.18。表征结果显示,所合成的产物为有机硅改性的苯乙烯与丙烯酸丁酯的共聚物。     

含氟单体对酮肼交联聚丙烯酸酯乳液性能的影响

采用单体预乳化工艺的自由基共聚法,用甲基丙烯酸十二氟庚酯、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH)及丙烯酸、丙烯酸丁酯等制备了氟化酮肼交联聚丙烯酸酯乳液。采用激光散射粒径仪、傅里叶变换红外光谱、接触角等方法对氟化酮肼交联聚丙烯酸酯乳液进行了表征。结果显示,在丙烯酸酯链段中引入了含氟基团。研究了含氟单体对酮肼交联聚丙烯酸酯乳液的粒径和酮肼交联体系的影响。实验结果表明,含氟单体的引入,可很好地改善交联膜的表面性能,提高交联膜的耐水性;但由于含氟基团的屏蔽作用和不相容性,在一定程度上抑制了酮肼交联结构的形成,当n(DAAM)∶n(ADH)=1∶0.6、w(F)=4.6%时,交联膜的综合性能较好。     

聚硅氧烷核壳粒子的制备与应用进展

综述了近几年聚硅氧烷核壳粒子的研究进展。分别介绍了以聚硅氧烷为核、为壳及为核壳的核壳粒子,重点阐述了以一步乳液聚合法和种子乳液聚合法制备聚硅氧烷核壳粒子及聚硅氧烷核壳粒子在增韧改性剂、涂料等领域的应用。     

低表面能防污涂料的动态性能

利用动态模拟实验装置模拟船舶航行时船舶水下防污涂层的实际工况,对四类船舶低表能防污涂层进行动态模拟实验,定期测量了表面接触角、表面粗糙度、防污涂层厚度等各项性能,研究各项性能的动态变化规律。结果表明:防污性能、涂层厚度均随实验时间的延长和模拟航速的增加而逐渐下降,表面粗糙度随实验时间的延长和模拟航速的增加而缓慢上升,配方中氧化锌成分的存在降低了涂料的防污效果。四类低表面能防污涂料达到1 a防污期效所需的涂层厚度分别为60.3,50.4,63.7和47.7μm。     

EFFECT OF ASPHALTENE AND RESINS ON THE STABILITY OF WATER-IN-WAXY OIL EMULSIONS

Asphaltene, resins and paraffin waxes, their mutual interactions and their influence on the stability of water-in-oil emulsions have been studied. 20 wt % paraffin wax dissolved in decalin was used to model the waxy crude oil. Asphaltene and resins separated from a crude oil were used to stabilize the water-in-oil emulsions. Synthetic formation water was utilized as the aqueous phase of the emulsion. The emulsion stability increased with increasing the concentration of asphaltene with a subsequent decrease in the average particle size distribution of the emulsion. Resins alone are not capable of stabilizing the emulsion, however, in the presence of asphaltene they form very stable emulsions. Dynamic viscosity and pour point measurements provided evidence for resins-paraffin waxes interactions. Asphaltene in the form of solid aggregates form suitable nuclei for the wax crystallites to build over with a mechanism similar to that of paraffin wax crystal-modifiers. As asphaltene are polar in nature they are derived at the oil/water interface which was proved by the ability of asphaltene to reduce oil/water interfacial tension. Consequently, nucleation of the wax crystallites by asphaltene and resins at the interface will add to the thickness of the oil-water interfacial film and hence increase the stability of the emulsion.     

不同结构破乳剂对原油及其酸碱组分表面膜的影响

 采用Langmuir-Blodgett(L-B)技术测定孤岛原油及其酸碱四组分表面膜膜压随水相破乳剂浓度的变化,考察了4种不同结构的破乳剂对原油及其酸碱四组分表面膜膜压的影响。结果表明,破乳剂对原油及其酸碱四组分的表面膜膜压降低程度与其结构和浓度有关。支链型破乳剂AE8025可以显著降低原油及其酸碱四组分的表面膜膜压,并随着破乳剂浓度的增加,表面膜膜压逐渐降低;其降低酸性分、碱性分和两性分表面膜膜压的程度大于对中性分的。与直链型破乳剂相比,支链型破乳剂降低孤岛原油及其酸碱组分表面膜膜压的能力更强,说明支链型破乳剂对原油及其组分乳状液中界面活性物质的顶替作用更强,破乳效果更优;当破乳剂浓度相同时,破乳剂对原油酸性分表面膜膜压的影响远大于其它3种组分的。     

电化学方法研究微生物表面活性剂对原油乳状液破乳的作用

选用一种微生物表面活性剂分别与 3种破乳剂GE 189、XE 12 0和XP 12 0复配 ,对模拟原油乳状液进行破乳脱水。结果表明 ,微生物表面活性剂的引入能够明显地提高破乳剂的破乳速率和效率 ,而且当破乳剂的浓度较低时 ,微生物表面活性剂的影响更加明显。通过界面张力的测定 ,证实了微生物表面活性剂和破乳剂之间的协同作用。利用电化学方法测定水 油 水界面的膜电容和膜电阻 ,探讨了微生物表面活性剂对原油乳状液破乳效果的影响机理。结果表明 ,单独使用微生物表面活性剂 ,观察不到膜电容和膜电阻的任何变化 ;微生物表面活性剂与破乳剂复配 ,界面膜电容随时间的升高与界面膜电阻随时间的下降幅度明显大于单独使用破乳剂时的情况 ,也表明了微生物表面活性剂与破乳剂之间的协同效应。而且由于微生物表面活性剂的加入 ,引起膜电容的迅速升高和膜电阻的迅速下降与乳状液破乳脱水速率的加快密切相关 ,说明该种电化学方法用于破乳机理的研究是可行的。     

核壳型复合粒子的合成及表征

以丙烯酸丁酯（BA）为第一单体,甲基丙烯酸甲酯（MMA）为第二单体,二乙烯苯（DVB）为交联剂,经分步乳液聚合,对表面偶联化处理的滑石粉微粒进行包覆,制得了以滑石粉粒子为核、PBA—co—DVB为弹性芯层、PBA—co—PMMA无规共聚物为过渡层、PMMA为壳层结构的多层复合粒子。通过FT—IR、DSC及DMA等检测表征,确认了其核壳聚合物包覆的形态结构。     

EFFECT OF ASPHALTENE AND RESINS ON THE STABILITY OF WATER-IN-WAXY OIL EMULSIONS

ABSTRACT

Asphaltene, resins and paraffin waxes, their mutual interactions and their influence on the stability of water-in-oil emulsions have been studied. 20 wt % paraffin wax dissolved in decalin was used to model the waxy crude oil. Asphaltene and resins separated from a crude oil were used to stabilize the water-in-oil emulsions. Synthetic formation water was utilized as the aqueous phase of the emulsion. The emulsion stability increased with increasing the concentration of asphaltene with a subsequent decrease in the average particle size distribution of the emulsion. Resins alone are not capable of stabilizing the emulsion, however, in the presence of asphaltene they form very stable emulsions. Dynamic viscosity and pour point measurements provided evidence for resins-paraffin waxes interactions. Asphaltene in the form of solid aggregates form suitable nuclei for the wax crystallites to build over with a mechanism similar to that of paraffin wax crystal-modifiers. As asphaltene are polar in nature they are derived at the oil/water interface which was proved by the ability of asphaltene to reduce oil/water interfacial tension. Consequently, nucleation of the wax crystallites by asphaltene and resins at the interface will add to the thickness of the oil-water interfacial film and hence increase the stability of the emulsion.