细乳液聚合制备改性硅溶胶／聚丙烯酸酯复合乳液

常温下一步法制备改性硅溶胶,并通过细乳液聚合制备改性硅溶胶／聚丙烯酸酯复合乳液。考查了温度对聚合速率和单体转化率的影响以及不同乳化剂含量下聚合过程中乳胶粒粒径的变化情况;测试了乳胶膜的吸水率,并用接触角法表征了乳胶膜的表面自由能。     

种子乳液聚合法制备纳米SiO_2/苯丙复合乳液

采用种子乳液聚合工艺,用经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2原位合成了纳米SiO2/苯丙复合乳液。通过正交实验确定了最佳原料配比和聚合工艺条件,并对复合乳液性能进行了分析与表征。结果表明,当功能单体的用量为单体总量的5%、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子乳化剂辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)质量比为1颐1、复合乳化剂总量3%、纳米SiO2含量为单体总量的1.5%、聚合温度为80℃时,可制备具有良好综合性能的复合乳液,其涂膜耐水性、硬度、附着力等均优于普通苯丙乳液。该复合乳液乳胶粒粒度呈单峰分布,平均粒径为101nm,具有核/壳结构。     

氟硅改性苯丙无皂乳液的制备和性质研究

以N-烯丙基全氟戊基磺酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为主要单体,马来酸酯为反应性乳化剂,过硫酸铵为引发剂,通过乳液聚合制备了有机氟硅改性苯丙无皂乳液.讨论了聚合工艺、聚合温度、水用量、氟硅单体用量对乳液性能的影响.结果表明,采用预乳化法、反应性乳化剂的质量分数2.5%、水的质量分数50%～60%、乙烯基三乙氧基硅烷的质量分数为1.6%、N-烯丙基全氟戊基磺酰胺质量分数为1%、聚合温度75～80℃、聚合时间5～6 h时,单体转化率较高,改性乳液的稳定性较好、乳胶膜的吸水率和表面张力大大降低.     

纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液的合成及其涂膜性能

以改性硅溶胶与丙烯酸酯类单体原位聚合,采用单体预乳化、半连续滴加法制备了高硅含量纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,研究了纳米SiO2和甲基丙烯酸(MAA)的用量、乳化剂配比和乳液固含量对乳液性能的影响,利用红外光谱、热重分析等方法对乳液结构和热稳定性进行了表征,测试了乳胶膜的性能。当SiO2用量为20%,乳化剂中m(OP-10):m(DNS-86)=1:3,功能性单体MAA用量为5%,乳液固含量为40%时,可制得稳定性良好的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,其涂膜硬度为6H,附着力1级,耐磨性达2500r,且具有良好的耐水性和耐热性。     

弹性含氟树脂乳液的制备研究

以氟树脂乳液作为种子乳液,MMA、AA、BA作为改性单体制备了弹性含氟树脂乳液。研究了乳化剂用量、AA用量、改性单体用量对聚合反应及膜性能的影响。结果表明:随着乳化剂用量的增加,聚合稳定性、膜吸水率增加;随着AA用量的增加,乳液的冻融稳定性提高,膜吸水率增加,凝胶率降低;乳液的平均粒径、膜吸水率、膜弹性随着改性单体用量的增加而升高,膜的拉伸强度随着改性单体用量的增加而降低。当m(改性单体)∶m(固体氟树脂)=4∶6时,乳胶膜具有良好的低温柔韧性。     

硅烷偶联剂改性苯丙乳液的合成和性能分析

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、α-甲基丙烯酸(MAA)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为原料,采用种子乳液聚合法合成了硅烷偶联剂改性苯丙乳液。研究了反应温度、水解抑制剂、软硬单体配比、VTES加入方式及用量对乳液性能的影响。得出最佳工艺:反应温度为75~80℃,熟化温度为90℃,中和温度为40℃;m(St)∶m(BA)=4∶5,乳化剂的用量为单体总质量的4.5%,水解抑制剂乙二醇的用量为单体总质量的5%,VTES的用量为单体总质量的5%。按此工艺制得的VTES改性苯丙乳液的外观、钙离子稳定性、冻融稳定性、成膜性都较好;与纯苯丙乳胶膜相比,其乳胶膜的吸水率更低,耐有机溶剂性更好,Tg升高5℃,耐热性有所提高。     

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷为原料合成了有机硅改性苯丙乳液。讨论了聚合工艺、聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷的加入量与加入方式、乳化剂用量和配比对乳液综合性能的影响；并利用红外光谱和X射线衍射对共聚物的结构进行了表征。结果表明，合成有机硅改性苯丙乳液的较佳工艺条件为：采用预乳化法，复合乳化剂[m（OP—10）：m（SDS）=5：1～2：1]的质量分数为3％～5％，乙烯基三乙氧基硅烷的质量分数为2％～6％，聚合温度75～80℃。在此条件合成的乳液的稀释稳定性、冻融稳定性、钙离子稳定性、贮存稳定性好，与普通苯丙乳液相比，乳胶膜的吸水率明显降低。     

核壳型有机硅-丙烯酸酯涂料印花胶粘剂的合成及应用

由八甲基环四硅氧烷(D4)与端基为乙烯基的硅烷偶联剂开环聚合,制得了乙烯基改性有机硅乳液.研究了聚合反应条件对D4开环聚合的影响.结果表明,当反应温度为80℃、催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)用量为D4质量的5%、偶联剂(A-151)用量为D4质量的2%、复合乳化剂用量为单体质量的4%、复合乳化剂中阴/非离子型乳化剂质量比为1/1～1/2时,制得的乙烯基改性有机硅乳液单体转化率高、乳液稳定性好.将该乳液作为种子乳液用于聚丙烯酸酯乳液的改性,制得了一种柔软性好、色牢度佳的涂料印花胶粘剂.     

阳/非离子乳化剂制备氟改性丙烯酸酯乳液

采用阳离子和非离子乳化剂相复配的乳化体系,以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（FMA）等作为单体,通过半连续法制备了丙烯酸酯共聚物乳液。研究了不同乳化剂的配比对聚合稳定性和乳液的钙离子稳定性的影响,通过吸水率和接触角的测定研究了氪单体的用量对乳胶膜耐水性能的影响,并用透射电子显微镜（TEM）观察了乳胶粒子的形态。结果表明,采用非／阳离子乳化剂质量比为2．5：1的复合乳化体系,可制备出稳定的含氟丙烯酸酯共聚物乳液;添加一定量的氟单体对体系进行改性,能使乳胶膜的表面能和吸水率降低、对水的接触角增大。     

环氧改性聚硅氧烷的合成及其乳化物的研究

使用自合成的水性环氧树脂和正硅酸乙酯、羟基硅油反应合成环氧改性聚硅氧烷,并在室温条件下用机械乳化法将其乳化。考察了不同配比的复合乳化剂对聚硅氧烷乳液稳定性的影响,将聚硅氧烷与丙烯酸乳液混合成膜,当m(聚硅氧烷乳液)∶m(丙烯酸乳液)=2.5∶97.5(固含量之比)时,吸水率最低,为27%。并且以聚硅氧烷乳液与丙烯酸乳液共混,80℃下固化,黏结木板样条,当m(聚硅氧烷乳液)∶m(丙烯酸乳液)=5∶95(固含量之比)时,黏结强度达到最大,为2.2MPa。     

乳化剂对高硅含量硅丙乳液的性能影响

引入乙烯基三异丙氧基硅烷（C-1706）对丙烯酸酯乳液进行改性,选用反应性乳化剂与阴离子乳化剂、非离子乳化剂复配,考察了乳化剂、有机硅单体、反应温度等因素对乳液的性能影响。通过测试乳液的固含量、吸水率、钙离子稳定性、机械稳定性、稀释稳定性、黏度及红外光谱来表征乳液的性能。结果表明：采用后交联的方法制备乳液,当乳化剂总量为4％,有机硅用量为15％时,乳液综合性能最佳。     

纳米Si02改性丙烯酸酯乳液的工艺研究

采用水溶性环氧树脂对纳米SiO2进行化学改性，有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过原位聚合法和共混法制备纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液，发现纳米SiO2的加入明显改善了涂膜的硬度、附着力、拉伸强度和耐候性，原位聚合法制备的复合乳液综合性能优于共混法。     

纳米TiO2/PSB复合乳液的制备与性能研究

为了提高丁苯乳液涂膜力学性能,用硅烷偶联剂(KH-570)改性纳米TiO2,采用半连续种子乳液聚合法,制备TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液。采用FT-IR、TEM表征TiO2/PSB复合乳液乳胶粒子结构,结果表明合成了以TiO2为核的核壳结构纳米TiO2/PSB乳胶粒子。探讨了纳米TiO2、乳化剂、电解质、引发剂及增稠剂用量、聚合时间与温度、单体配比等对TiO2/PSB复合乳液性能的影响。确立了适宜的聚合工艺条件:纳米TiO2、乳化剂用量分别为总质量的0.5%和3.5%,电解质和引发剂用量为单体质量的0.4%,聚合温度和时间分别为64℃和3.5 h,可制备出高固高黏且性能优良的复合乳液。经纳米TiO2改性的PSB复合乳液涂膜性能较未改性的,在黏度、硬度、耐冲击性、耐洗刷性、附着力及耐水性等方面均有明显改善。     

乙烯基聚硅氧烷乳液的制备及性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂、KOH为催化剂、八甲基环四硅氧烷(D<,4>)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D<'Vi><,4>)为单体,制备了乙烯基聚硅氧烷乳液.考察了CTAB用量、CTAB与OP-10的质量比、聚合温度对乳液性能的影响,并对制备的聚硅氧烷进行了红外(IR)与热失重(TG)表征.结果表明,D<,4>与D<'Vi><,4>发生了共聚反应;当CTAB用量为单体质量的3.2%,CTAB与OP-10的质量比为1:6,聚合温度为80℃时,可制得单体转化率为88.5%、乳胶粒粒径为74.82 nm、机械、高温、稀释与电解质稳定性都较好的乙烯基聚硅氧烷乳液.热失重分析(TGA)表明,292℃以前乙烯基聚硅氧烷的质量损失率为17.2%,然后快速分解至442℃,乙烯基聚硅氧烷的质量损失率为97.2%.     

扩散控制法制备高固含量聚醋酸乙烯纳米乳液

采用完全由扩散过程控制的乳液聚合法,制备了高固含量的聚醋酸乙烯(PVAc)纳米乳液。讨论了搅拌速率、反应温度、乳化剂种类及用量等对PVAc纳米乳液粒径、乳胶膜吸水率和乳液稳定性等影响,并采用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的微观形貌。结果表明:当搅拌速率低于100r/min、反应温度为55℃和w(十二烷基硫酸钠SDS)=2%(相对于单体质量而言)时,可制得30%固含量、粒径为60nm左右的半透明PVAc纳米乳液。     

双端乙烯基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯的合成及其性能研究

采用自制的双端乙烯基聚硅氧烷(diVi-PDMS)改性聚丙烯酸酯,通过细乳液聚合制得有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。研究了传统乳化剂(SDS:O-10/可聚合乳化剂(V-20S)配比及用量,有机硅单体分子量对聚合稳定性、乳液性能、胶膜性能及涂料印花性能的影响,并用红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)等对聚合物的结构和性能进行测定和表征。结果表明:乳化剂配比为1.5:1:1、用量为6%时,聚合稳定性及乳液稳定性良好,乳液粒径小,分布窄,且相比传统乳化剂,复配可聚合乳化剂明显提升胶膜的力学性能;随着diVi-PDMS分子量的增大,胶膜交联度降低,耐水性降低,力学性能变差,涂料印花织物耐摩擦牢度变差,当diVi-PDMS分子量为约为1 600时,胶膜水接触角为94.9°,吸水率为7.39%,印花织物干、湿摩擦牢度可达4级,手感柔软。红外分析表明产物为有机硅改性聚丙烯酸酯,DSC和TG分析表明经改性后聚合物的玻璃化温度降低,热分解温度提高,耐热稳定性增强。     

超声预乳化环硅氧烷乳液共聚合

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂、硫酸为催化剂,将八甲基环四硅氧烷(D4)与四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4^Vi)进行正离子开环共聚,制备了聚硅氧烷乳液。比较了超声预乳化方式和机械搅拌预乳化方式对预乳液粒径分布、乳液粒径分布及聚合反应动力学的影响,考察了单体质量比、聚合温度、催化剂浓度和乳化剂浓度对聚合动力学及乳液粒径分布的影响。结果表明,超声预乳化聚合中同时存在单体小液滴成核和胶束成核2种机理,超声预乳液稳定性较好,平均粒径为180nm,最终转化率可达90％左右;当聚合温度为80℃、SDBS质量分数为l％、硫酸质量分数为3％时,可以制得稳定的聚硅氧烷乳液。     

有机硅接枝改性纯丙复合乳液的合成及性能研究

采用两步法聚合工艺制备了含双键有机硅氧烷官能团单体与D4进行乳液缩聚后再与(甲基)丙烯酸酯类单体进行自由基接枝共聚的改性纯丙复合乳液，考查了聚合过程的乳化剂体系、反应温度和时间对单体转化率的关系及对乳液稳定性的影响。得到最佳工艺条件为：第一步采用阴离子型乳化剂DSBA／与非离子乳化剂聚氧乙烯壬基苯基醚系列并用，使含双键有机硅氧烷官能团单体先与D4进行乳液缩聚，反应温度为85～90℃，平衡反应时间3～4小时，中和后得到有机硅预聚体乳液。第二步采用阴离子型乳化剂MS-1与非离子乳化剂NP-40并用的复合乳化剂及APS引发剂进行引发，将第一步反应生成的乳液滴入此段反应过程进行接枝共聚，反应温度为75～80℃，反应时间5～6小时，最终得到有机硅接枝改性纯丙复合乳液。在固定复合乳液中乳化剂总含量≤2．5％的前提下，复合乳化剂的HLB值在12．0左右为宜，确定了各单体的比例为m(BA)：m(MMA)：m(硅单体)为47：44：9，测试结果表明改性复合共聚乳液粘度适中，为热力学稳定体系，其机械稳定性、化学稳定性均达到要求，用改性乳液配制的外墙乳胶涂料的性能较普通市售纯丙乳液具有较大程度的提高。     

硅-丙共聚物纳米乳液的合成条件优化

采用种子半连续乳液聚合法制备有机硅改性丙烯酸酯纳米乳液。以胶膜吸水率和单体转化率为实验指标,通过正交实验得到42%固含量(质量分数,下同)的硅-丙共聚物纳米乳液的最佳合成工艺条件为:反应温度85℃,乳化剂、引发剂、有机硅用量分别占单体质量的3%、0.1%、7%,单体配比m(MMA)∶m(BA)为28∶20。对最优方案所得样品的粒径及其分布分析发现,粒子93%以上小于100nm,平均粒径为71.0nm,粒径分布相对较宽;红外分析及交联度测定均表明有机硅与丙烯酸酯发生了共聚。所得乳液的胶膜具有较低的吸水率,乳液具有较好的钙离子稳定性、机械稳定性、耐热性、稀释稳定性。     

有机硅改性丙烯酸酯涂料印花粘合剂的合成与应用

将八甲基环四硅氧烷(D4)与含乙烯基的硅烷偶联剂进行开环聚合,制得聚硅氧烷乳液。研究了聚合反应条件对D4开环聚合的影响。结果表明:当w[十二烷基苯磺酸(DBSA)]=4.0%(相对于乳液而言)、w(乳化剂OP-10)=3.0%(相对于乳液而言)、w[偶联剂(KH-151)]=2%(相对于D4而言)以及70℃反应3h时,可制得单体转化率高、乳液稳定性好的聚硅氧烷乳液;将该乳液用于丙烯酸酯乳液的改性,可制得柔软性好、色牢度佳的涂料印花粘合剂。