水性防锈涂料用苯丙乳液的研究

研究了多元苯丙乳液体系的聚合方式、共聚单体、软／硬单体配比、阴／非离子乳化剂配比、乳化剂用量、引发剂用量和聚合温度对乳液性能的影响,确定了制备苯丙乳液的最佳工艺参数,由其配制性能优良的水性防锈涂料。     

用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液的合成

采用种子乳液聚合法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为引发剂,引入亲水性阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能性单体丙烯酰胺(AM)〔m(DMC)∶m(AM)=1∶1〕来制备用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液。探讨了聚合反应温度、乳化剂用量、引发剂用量、种子单体用量、阳离子单体用量等对乳液及可再分散乳胶粉性能的影响。确定最佳配方和工艺条件为:聚合反应温度为(80±2)℃、DMC添加量为2%(以主要聚合单体质量计,下同)、CTAB用量为2%(以单体总质量计,下同)、AIBA用量为0.53%(以单体总质量计,下同)、种子单体用量为10.0%(以单体总质量计,下同)。在该工艺条件下,合成的阳离子苯丙乳液粒径大小和分布适中、性能稳定,由其所制得的可再分散乳胶粉含水率低、平均粒径小、再分散性优良。     

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。     

N-羟甲基丙烯酰胺改性苯丙乳液的合成及性能研究

采用乳液聚合法制备了N-羟甲基丙烯酰胺改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液。研究了乳化剂的选择与用量、聚合温度、N-羟甲基丙烯酰胺的用量、功能单体的用量对苯丙乳液综合性能的影响。实验表明,当N-羟甲基丙烯酰胺为单体总质量的2%,功能单体为单体总质量的2%,m(十二烷基苯磺酸钠):m(乳化剂OS)=2:1时,以过硫酸铵为引发剂,在78～82℃反应4h可得到综合性能较好的苯丙乳液,其具有很好的成膜性和物理机械性能。     

梯度苯丙乳液的合成

以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主要核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要壳单体,甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为功能性单体,采用梯度乳液聚合法制备了硬核软壳型苯丙乳液。考察了聚合工艺,乳化剂的配比及含量,引发剂浓度,反应温度以及功能性单体含量对乳液聚合过程及性能的影响。结果表明:乳化剂占单体总量的1%,DSB/OP-10的质量比为2∶1,引发剂占单体总量的0.5%,反应温度为80℃,功能性单体含量为4%时,聚合稳定,凝胶量少,乳液性能优异,且采用梯度乳液聚合方式可有效降低乳液的最低成膜温度。通过红外光谱测定了苯丙共聚物的结构组成,透射电镜(TEM)对粒子结构进行分析,验证了其梯度结构形态。     

纺织用高性能喷胶棉粘合剂的研制

利用种子乳液聚合方法制备了用于喷胶棉粘合剂的高性能苯丙乳液,研究了乳化剂、引发剂、交联剂、反应温度、反应时间及搅拌速率等因素对该苯丙乳液性能的影响,在此基础上确定了最佳的工艺条件。当软硬单体的质量比为30/70、乳化剂用量为3.6%、引发剂用量为0.6%、交联剂用量为2%、反应温度为76～85℃、反应时间为75 min、搅拌速率为300 r/min时,所得苯丙乳液的性能最佳。     

反相乳液聚合合成聚丙烯酰胺

以甲苯为介质,Span80/Span20为乳化剂,叔丁基过氧化氢/亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,采用反相乳液聚合制备了分子量高达9.4×106的聚丙烯酰胺乳液。研究了乳化剂种类及用量、引发剂种类及用量、油水比、单体浓度,反应温度对共聚物相对分子量、聚合转化率以及聚合反应速率的影响。其最佳聚合配方及工艺条件为:油水体积比为1.4,单体浓度30%,引发剂用量0.003%,乳化剂用量12%,聚合温度30℃。     

新型醋丙水性干法复膜胶的研制

介绍了一种利用半连续乳液聚合工艺制备水性复膜胶的方法。以阴非复合型乳化剂CO-459为乳化剂,以丙烯酸丁酯、醋酸乙烯为主要单体,同时添加AA、HPA、NMAM、DAAM和ADH等作为功能单体参与共聚,并在此基础上添加同一乳化体系的苯丙乳液,提高产品的性能。重点讨论了单体、乳化剂、反应温度和苯丙乳液的加入对醋丙乳液的聚合及性能的影响。实验结果表明,单体BA∶VAC=1∶1~1.5、功能单体用量为总投料量的2.1%、乳化剂用量为总投料量的1.1%、反应温度为80~85℃、苯丙乳液添加量为醋丙乳液的30%,制得的乳液成本低廉、性能经实际上机使用满足客户的要求。     

生产工艺参数对聚醋酸乙烯酯乳液黏度的影响研究

考查了聚醋酸乙烯酯乳液生产工艺参数如醋酸乙烯酯单体活性度、保护胶体聚乙烯醇、引发剂以及乳化剂用量、搅拌速度、pH值调节剂和反应温度对乳液黏度的影响.实验结果表明,要制备目标使用黏度(25℃)为4 000 mPa·s左右的聚醋酸乙烯酯乳液,其优化的配方和工艺条件为:单体活性度600 s;聚乙烯醇缩醛化改性;引发剂用量为单体的0.2%(其中前期种子聚合的加入量为总量的20%);乳化剂用量为单体的1.6%;聚合反应初期和后期都需加入pH值调节剂;搅拌线速度为0.6 m/s;种子聚合温度65℃,反应温度75℃.     

丙烯腈改性苯丙乳液的合成与性能分析

对以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸为反应单体,丙烯腈为功能性单体,采用了核/壳聚合技术的合成苯丙乳液进行了研究。研究了丙烯腈的用量、软硬单体的比例、乳化剂及温度对乳液及其涂膜的性能影响。并对试样进行了红外光谱分析和热重分析。研究结果表明:改性的苯丙乳液比纯苯丙乳液的热性能有所提高,膜的耐溶剂性、耐磨性、耐水性、硬度等均有所提高,并得出丙烯腈用量为8%时效果最佳。     

丙烯酰胺反相细乳液聚合

采用反相细乳液法,以白油为连续相,失水山梨醇单油酸酯/聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯为乳化剂,一种聚合物型乳化剂(聚异丁烯琥珀酸酯与山梨醇油酸酯的混合物)作为助稳定剂,通过正交实验确立了基本乳液体系,考察了微乳化工艺中转速变化、乳化剂体系组成、浓度及单体含量对聚合产物稳定性的影响,并研究了不同单体浓度和聚合时间等聚合工艺对微球粒径及分布的影响。结果表明,复合乳化剂含量为3.0%,转速为10 000 r/min下乳化20 min,在单体浓度55%,亲水疏水平衡值(HLB值)为5.5,采用氧化还原引发体系,聚合时间为6 h时,可以得到固含量35%以上、粒径数百纳米的长期稳定的亚微米级聚丙烯酰胺微球乳液。     

苯乙烯微乳液聚合的正交试验研究

首先研究了苯乙烯微乳液聚合过程中单体含量、乳化剂和助乳化剂配比和用量以及聚合温度对体系的黏度、凝聚率、粒径及其分布的影响,然后通过四因素三水平正交试验分析了苯乙烯／正戊醇／阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）体系微乳液的性能。研究结果表明：乳化剂用量对微乳液粒径的作用比助乳化剂用量更为明显,反应温度提高增加了单体转化率,但是提高了凝聚率;根据正交实验结果综合分析,当苯乙烯用量为34％、乳化剂用量为5％、助乳化剂用量为1％、聚合温度为65℃时,可以得到性能最好的微乳液。     

新型低温型聚丙烯酸酯乳液的合成

采用种子乳液聚合法合成新型低温反应型聚丙烯酸酯乳液粘合剂,即以丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯（EHA）、苯乙烯（St）为软、硬单体,丙烯酸（AA）为功能单体,以过硫酸钾为引发剂,并选用一种适当的交联单体合成了性能优良的聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂。讨论了引发剂用量、乳化剂用量、阴／非离子乳化剂的配比、乳液滴加时间、保温时间等对聚合物的影响。确定了乳液聚合最佳工艺条件：乳化剂用量为o8％,阴／非乳化剂质量比为4：3,引发剂用量为0．8％,乳液滴加时间60min,保温时间60min。     

半连续乳液聚合法制备纳米苯丙乳液

探讨了苯乙烯和丙烯酸丁酯分别作为硬单体和软单体,用半连续乳液聚合工艺制备纳米苯丙乳液的条件;研究了乳化剂类型、配比、用量和乳液固体含量对乳液聚合及乳液涂膜性能的影响,特别是在不同条件下对制得的乳液粒径、黏度、凝聚率、贮存稳定性、钙离子稳定性、涂膜外观、吸水率、光泽度等的影响。结果表明,当乳化剂为SLS/OP复合乳化体系、其物质的量的比为2∶1、乳化剂用量为4%、乳液固体含量为40%时,可以得到纳米尺度的苯丙乳液,聚合反应稳定性和乳液性能良好。     

Synthesis of stable high hydroxyl content self‐emulsifying waterborne polyacrylate emulsion

The stability of hydroxyl polyacrylate emulsion was studied from two aspects of the structure of latex particles and polymerization conditions. Waterborne polyacrylate was prepared through seeded semicontinuous emulsion polymerization method with pre‐emulsification process. HEMA was used to provide a high content of hydroxyl group, and the reactive emulsifier SE‐10 was introduced to substitute for the traditional emulsifier. The best conditions including polymerization process and temperature, monomer types and dropping time were determined, and the effects of emulsifier content and addition method, HEMA content, chain transfer agent content, and soft/hard monomer ratio on the properties of emulsion were investigated. Through the optimization of polymerization conditions and the control of the structure of particles, we have successfully synthesized the core‐shell structure of polyacrylate emulsion with a good appearance, low viscosity and a solid content of 46.5%. The hydroxyl polyacrylate exhibits good performance, which has great potential in development and application. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44844.     

高固含量苯乙烯／丙烯酸酯微乳液聚合的研究

以阴 /非离子型及反应型乳化剂作为复合乳化剂体系 ,以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要单体进行高固含量苯乙烯 /丙烯酸酯微乳液聚合研究 ,获得了固含量达 4 0 %、乳化剂总用量为 3 0 %、乳液粒径为37 0nm的聚合物微乳液。讨论了聚合方法、乳化剂、反应温度、单体滴加速度、搅拌强度等因素对微乳液聚合的影响。     

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。     

微悬浮聚合法合成聚醋酸乙烯酯的动力学研究

采用微悬浮法合成聚醋酸乙烯酯,对其聚合反应的动力学进行了研究。考察了引发剂浓度、乳化剂浓度、单体浓度以及温度对聚合反应速率的影响。结果表明,聚合反应速率对引发剂浓度、乳化剂浓度和单体浓度的反应级数分别为0．45,0．28,1．90,单体浓度对聚合反应速率的影响最大,反应体系的表观活化能为105．96 kJ/mol。     

复合交联型水性纸塑复膜胶的研制

介绍了一种水性纸塑复膜胶的制备方法。以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸和交联型功能单体为主要原料,采用单体预乳化种子乳液聚合工艺进行合成。讨论了单体的选择及配比对乳液性能和纸塑复合的影响、乳化剂对乳液稳定性的影响、引发剂对单体转化率的影响。结果表明：软硬单体丙烯酸丁酯与苯乙烯最佳配比是1．6～2．3：1,乳化剂和引发剂最佳用量分别为总单体量的0．98％和0．60％。制得的乳液粒径细腻、固含量高、黏度适中且稳定性好。