两步反相微乳液法原位制备纳米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯复合微粒

采用两步反相微乳液法原位聚合制备纳米SiO2／聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)复合微粒。首先,通过混合2个分别增溶有2种反应物的微乳液,制备纳米SiO2粒子;然后,向混合后的微乳液中滴加单体及引发剂,通过单体的原位聚合反应得到SiO2,PMMA复合微粒。通过相图研究：确定了微乳液法制备复合微粒时初始组分的用量。通过透射电子显微镜、红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱等手段对复合微粒进行了表征。结果表明：聚合后的PMMA包覆在SiO2表面．复合微粒的平均粒径为30nm．分散性良好。复合微粒中不能被抽提出来的聚合物占10．08％,这部分聚合物以Si-O-C键形式接枝在SiO2表面。     

纳米ZnO复合涂料的制备及性能研究

选用苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、油酸、纳米ZnO等原料，对纳米粒子表面进行改性，制得核壳结构的纳米ZnO复合乳液。研究了功能单体、分散剂种类、纳米ZnO添加工艺等因素对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：分散剂种类、用量及分散方法是影响纳米ZnO分散体系稳定性的主要因素；纳米ZnO在介质pH值为9～10时分散效果最佳；将1／2经表面处理的纳米ZnO在乳液反应前加入进行共聚，其余1／2在反应后共混，所得复合乳液及涂膜的综合性能最佳。     

PMMA接枝纳米ZnO复合粒子改性PVC塑料性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝于纳米ZnO表面,制备了PMMA接枝纳米ZnO复合粒子,将其加入聚氯乙烯（PVC） 基体中进行改性。研究了纳米ZnO粒子在PVC基体中的分散性和PVC复合材料的力学性能,探讨了改性纳米ZnO粒子填充PVC材料的抗紫外线性能。结果表明,改性后的纳米ZnO粒子在PVC基体中分散均匀, 提高了纳米ZnO粒子与PVC基体之间的相容性,使改性PVC材料的拉伸强度达到78 MPa,比纯纳米ZnO粒子改性PVC提高了35 %;冲击强度提高了近1倍,达到13.6 kJ/m2;加入改性纳米ZnO粒子的PVC还具有明显的吸收紫外线功能。     

纳米ZnO复合聚苯丙乳液的合成及其功能性研究

通过无皂乳液聚合制备了纳米ZnO复合聚苯丙乳液,探讨了复合乳液的聚合反应机理,研究了分散剂和单体加入方式对聚合包覆率的影响.TEM测试表明纳米ZnO被包覆在聚合物中.SEM观察表明:通过合成复合乳液使纳米ZnO在涂膜中达到均匀的单分散状态.研究了纳米ZnO复合聚苯丙乳液涂膜的抗紫外线性能和抗菌性能,结果表明使用纳米ZnO复合聚苯丙乳液的涂层材料具有明显的抗菌和吸收紫外线功能.     

核壳结构纳米TiO2／PMMA／PU复合基耐洗刷涂料制备

为制备水性聚氨酯（WPU）耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2／PU、TiO2／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／PU复合乳液。探讨了n（-NCO）：n（-OH）（R值）、纳米TiO2加入方式与含量、MMA／PU质量比及填料与功能助剂类型对PU耐洗刷性能的影响。透射电镜形貌观察表明：TiO2／PMMA／PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构。结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0．5％、PMMA／PU质量比1：4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10000次以上PU乳液涂料。     

透明氧化锌/有机硅纳米复合涂层的研制及性能

采用化学改性方法将自制的纳米ZnO颗粒接枝到含氢聚硅氧烷(PMHS)分子链上,以该接枝聚合物(ZnO–PMHS)和端乙烯基聚硅氧烷为反应物,在铂催化作用下合成了一种可用于电子封装的透明有机硅纳米ZnO复合涂层。研究了纳米ZnO含量对涂层力学性能和光学性能的影响,通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析,对纳米ZnO改性前后的涂层进行了表征。研究表明,ZnO纳米颗粒通过化学接枝连接到聚合物分子链上;ZnO纳米颗粒的接枝反应改变了复合涂层的折光指数,当纳米ZnO含量为0.06%时,复合涂层在640 nm处的透光率达到80%以上,对300 nm以下的紫外光的屏蔽效率达到90%以上;与未含纳米ZnO的涂层相比,有机硅纳米ZnO复合涂层的耐紫外老化能力提高了5倍,初始热分解温度提高25%,热分解残留质量提高15%,表现出优异的耐热和耐紫外老化性能,满足电子产品的封装要求。     

高固含量耐磨有机-无机纳米复合乳液的制备研究

借助含活泼双键的硅烷偶联剂KH-570,将纳米硅溶胶通过化学键接枝在丙烯酸酯聚合物结构上,研究制备了一种固含量49%的高耐磨有机-无机纳米复合乳液。对制备的纯丙乳液和复合乳液性能进行测试表征,确定无机材料的接枝改性,结果表明,复合乳液有更好的成膜性能,附着力较自制纯丙乳液提升57%,耐磨性较某进口纯丙乳液提高20%。     

纳米核壳粒子CaCO_3/PMMA增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用雾化微乳液法成功制备10～100 nm范围的纳米碳酸钙(纳米-CaCO_3)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米核壳粒子。聚合物以乙烯基三乙氧基硅烷作为偶联剂接枝到纳米-CaCO_3表面,通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和X-射线衍射证实了纳米-CaCO_3包裹了PMMA,表明纳米-CaCO_3粒子与PMMA存在良好的相互作用,这意味着聚合物通过偶联剂的连接成功接枝到纳米-CaCO_3表面。不同含量(0.1%～1%)的纳米-CaCO_3/PMMA通过布拉本德黏土塑性测定仪与聚丙烯混合。纳米-CaCO_3接枝PMMA的明显提高了纳米-CaCO_3在PP基体中的分散性,提高了(纳米-CaCO_3/PMMA)/PP复合物的热性能、流变性和机械性能。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)显示,纳米-CaCO_3粒子通过PMMA壳在PP基体中分散性良好。     

改性纳米CaCO3/PVC复合材料的力学性能

采用钛酸酯偶联剂和PMMA接枝方法改性纳米碳酸钙,并采用熔融共混法制备了改性纳米CaCO3增韧PVC（CaCO3／PVC）复合材料,研究了复合材料的力学性能。对比于未处理纳米CaCO,和钛酸酯偶联剂处理纳米CaCO3,PMMA接枝聚合改性纳米CaCO3与基体的相容性最好,增韧PVC复合材料的拉伸强度得到较大幅度提高。     

导读

正肖龙等借助含活泼双键的硅烷偶联剂KH-570,将纳米硅溶胶通过化学键接枝在丙烯酸酯聚合物结构上,研究制备了固含量49%的高耐磨有机-无机纳米复合乳液。对制备的纯丙乳液和复合乳液性能进行测试表征,确定无机材料的接枝改性,结果表明,复合乳液有更好的成膜性能,附着力较自制纯丙乳液提升57%,耐磨性较某进口纯丙乳液提高20%。     

交联型丙烯酸酯核壳纳米复合涂料的制备

详细研究了核壳乳液的聚合机理、聚合工艺和软硬单体的比例、单体的滴加速度、交联单体甲基丙烯酸等对乳液性能的影响.在MMA/BA/DMMA/MAA聚合体系中,用半连续法制备出性能优越的核壳乳液,核壳乳液的性能在一定范围内随着交联单体甲基丙烯酸和DMMA的用量的增加提高,甲基丙烯酸最佳用量为单体的4%～6%,DMMA的最佳用量为2.0%.乳液中加入2%纳米二氧化硅对乳液进行改性得到纳米复合涂料.加入的纳米SiO2分散好,不产生团聚,并能显著改善复合涂料的力学性能和耐水性.     

自交联型涂料印花黏合剂的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、丙烯酸(AA)为功能单体、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)为复合乳化剂,采用预乳化半连续乳液聚合法合成了自交联型丙烯酸酯涂料印花黏合剂。研究结果表明:当m(MMA)∶m(BA)=0.38∶1、w(NMA)=3%、w(AA)=2.5%～3.0%、w(复合乳化剂)=3.0%且m(SDS)∶m(NP-40)=1∶(1.5~2.0)、w(APS)=0.8%、75~80℃聚合3 h和85℃保温1 h时,相应乳液的综合性能相对最好。     

Synthesis and characterization of rutile titanium dioxide/polyacrylate nanocomposites for applications in ultraviolet light‐shielding materials

Rutile titanium dioxide (TiO₂)/poly(methyl methacrylate‐acrylic acid‐butyl acrylate) nanocomposites were synthesized via seeded emulsion polymerization and characterized by Fourier transmission infrared, dynamic light scattering, X‐ray diffraction, ultraviolet–visible (UV–vis) spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and thermogravimetric analysis to study their UV‐shielding property. The effects of the nanoseed types, surfactant concentrations, and functional monomer amounts on the polymerization conversion, particle size, emulsion stability, and morphologies of the resulting nanocomposites were investigated. The dependence of UV‐shielding performance on the nanoparticle content and dispersion was also explored. The optimized results are obtained with 2 wt% of TiO₂ nanoparticles addition, and the effectiveness of UV shielding is significantly increased by using the synthesized rutile nano‐TiO₂/polyacrylates, for which the nanocomposite coating with a thickness of 200 μm could block up to 99.99% of UV light (≤350 nm) as confirmed by UV–vis spectrometry. POLYM. COMPOS., 36:8–16, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

聚合物-纳米无机粒子复合微球研究新进展

近年来,聚合物-纳米无机粒子复合微球相关的设计、制备、以及应用研究得到了科学界众多学者的广泛关注与探索。本文论述了单体聚合法制备聚合物-纳米无机粒子复合微球的研究近况,主要介绍了悬浮聚合、乳液聚合(微乳液聚合、Pickering乳液聚合、细乳液聚合、反相乳液聚合、无皂乳液聚合)、分散聚合及溶液聚合的制备方法。概述了聚合物-纳米无机粒子复合微球在生物医药、光电材料、保护涂层、催化等方面的应用,展望了聚合物-纳米无机粒子复合微球的发展趋势。     

自增稠丙烯酸酯压敏胶乳液的研制

采用多元丙烯酸酯单体共聚，合成了用于转移涂布工艺的高粘合性能的乳液型敏胶粘剂，研究了氨水对共聚乳液流变性能的影响，为涂布生产提供了理论依据。     

Synthesis of CaCO3–P(MMA–BA) nanocomposite and its application in water based alkyd emulsion coating

As part of broader effort to synthesize a new class of water-based composite, hybrid emulsion polymerization was carried out with acrylic monomers [methyl methacrylate (MMA), n-butyl acrylate (BA)]. Nanocomposite of P(MMA–BA)/nano CaCO₃ was synthesized by in situ emulsion polymerization. Water-based alkyd coating with various proportions nano CaCO₃, P(MMA–BA) and its nanocomposite was formulated. Extent of polymerization with and without nano CaCO₃ was measured using gravimetric method. Thermal properties of neat polymer, nanocomposite and coating films were evaluated by TGA and DSC, DTA analysis. Uniform dispersion of nano CaCO₃ in polymer matrix was ensured from SEM/TEM images. Incorporation of nanoparticles to hybrid polymer and nanocomposite to alkyd emulsion showed significant enhancement in mechanical and thermal properties. Dual role of nanocomposite in coating; as a partial binder and a filler to improve property profile of neat coating has been reported.     

Fe3O4／聚苯胺纳米复合材料的吸波性能研究

以磺基水杨酸（SSA）为乳化剂和掺杂剂,过硫酸铵（APS）为氧化剂,采用乳液聚合的方法合成了导电聚苯胺（PANI）包覆磁性四氧化三铁（Fe3O4）的纳米核-壳复合材料,并对纳米Fe3O4及复合材料进行了XRD、SEM、FT—IR表征。研究了Fe3O4／PANI纳米材料在2～18GHz范围的微波电磁特性与吸波性能,结果表明：复合材料密度为0．12g／cm^3时,其平均衰减为-5dB,最大衰减为-12dB,衰减为-5dB时的频宽可达6GHz。     

复合纳米二氧化硅的制备进展

全面地综述了复合纳米二氧化硅的制备方法,重点介绍了溶胶-凝胶法、水解-沉淀法、表面接枝法、乳液聚合法、微乳液聚合法、原位聚合法。对制备方法进行了概括和评价,并简述了复合纳米二氧化硅在应用领域的进展。     

Synthesis of CaCO3–P(MMA–BA) nanocomposite and its application in water based alkyd emulsion coating

As part of broader effort to synthesize a new class of water-based composite, hybrid emulsion polymerization was carried out with acrylic monomers [methyl methacrylate (MMA), n-butyl acrylate (BA)]. Nanocomposite of P(MMA–BA)/nano CaCO₃ was synthesized by in situ emulsion polymerization. Water-based alkyd coating with various proportions nano CaCO₃, P(MMA–BA) and its nanocomposite was formulated. Extent of polymerization with and without nano CaCO₃ was measured using gravimetric method. Thermal properties of neat polymer, nanocomposite and coating films were evaluated by TGA and DSC, DTA analysis. Uniform dispersion of nano CaCO₃ in polymer matrix was ensured from SEM/TEM images. Incorporation of nanoparticles to hybrid polymer and nanocomposite to alkyd emulsion showed significant enhancement in mechanical and thermal properties. Dual role of nanocomposite in coating; as a partial binder and a filler to improve property profile of neat coating has been reported.     

耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究

以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能。