室温下丙烯酸酯共聚物乳液的可见光交联研究

丙烯酸酯共聚物乳液的室温快速交联一直是涂料领域的重点研究课题。本研究在丙烯酸酯共聚物乳液中加入光活性乙烯基不饱和交联单体和与可见光匹配的光敏引发剂，共混后涂膜并在室温自然光下固化交联。考察了光敏引发剂用量、交联单体种类和用量、交联时间对乳胶膜交联程度的影响。结果表明，以异丙基硫杂蒽酮（ITX）为光引发剂，分别以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为交联单体时，2～3小时乳胶膜交联程度大于50％，8小时内交联程度大于80％。     

叔胺型丙烯酸酯共聚物乳液室温可见光交联研究

本研究以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N -羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为共聚单体进行乳液聚合制备叔胺基丙烯酸酯共聚物乳液 ,然后在该共聚物乳液中加入光敏性乙烯基不饱和单体和可见光下分解的光敏引发剂 ,共混物涂膜于自然光下室温固化交联。考察了光敏引发剂用量、交联单体种类和用量、交联时间对乳胶膜交联程度的影响。结果表明 ,以异丙基硫杂蒽酮为光引发剂 ,分别以甲基丙烯酸缩水甘油酯、三丙二醇二丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为交联单体时 ,乳胶膜交联度在 0 5～ 1h内 >70 % ,2h内 >80 %。     

NMA自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,考察链转移剂十二硫醇用量、热处理温度及时间对自交联丙烯酸酯乳液交联性能的影响,并考察了交联反应对乳胶膜热稳定性和吸水性能的影响。结果表明,十二硫醇用量为0.2%的条件下,能有效阻止NMA在室温下的交联反应;提高乳胶膜热处理温度与延长热处理时间都可以提高乳胶膜交联度;交联反应可以显著提高乳胶膜的热稳定性,降低乳胶膜的吸水增重;体系加入MAA可以进一步提高体系交联度,在120℃时最高可增加13%。     

丙烯酸酯光敏树脂的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,丙烯酸羟乙酯(HEA)为功能单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,丁酮为有机溶剂,采用自由基溶液聚合法合成了含羟基官能团的丙烯酸酯光敏低聚物。当m(MMA):m(BA)=30:10、HEA用量占单体10%~15%、AIBN用量占单体1.0%时,得到的丙烯酸酯预聚体黏度适中,并以此预聚物为基体树脂,探讨了活性稀释剂种类、光引发剂种类及用量对光敏树脂固化时间的影响,同时研究了其耐水、耐酸碱性和热稳定性。结果显示以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为活性稀释剂,D1173为光引发剂,且D1173用量占8%时,光敏树脂固化时间较短,产物可用作光敏涂料或光固化胶粘剂。     

UV光聚合法合成丙烯酸光敏树脂保护涂料

UV光源照射下光引发剂反应得到自由基或阳离子,进而引发丙烯酸酯类物质聚合生成光敏预聚物,后在光敏预聚物中加入交联单体、复合光引发剂等制得保护涂料。通过粘度、附着力、硬度及耐水性等测试以及热重、示差扫描量热分析研究了光聚合中功能单体、固化时复合引发剂及交联剂等对漆膜性能的影响。结果表明,光敏预聚物最佳聚合时间为110 s,粘度为26 s,单体转化率为16.9%。当预聚物的单体质量比m(IBOA)∶m(BA)∶m(AA)∶m(MMA)=15∶20∶12∶3,后期补加交联剂WDS-128的质量分数为18%,复合光引发剂质量分数为3%时,制得的漆膜综合性能最佳。     

乙酰乙酰基丙烯酸酯聚合物乳液的合成及室温交联改性

采用半连续种子乳液聚合法合成了核壳型乙酰乙酰基丙烯酸酯聚合物乳液,并采用1,6-己二胺对其进行了室温交联改性。探讨了乳液聚合反应条件和交联单体甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)用量对乳液及乳胶膜性能的影响。结果表明:当乳化剂十二烷基联苯醚二磺酸钠(DSB)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量分别为单体总量的1.5%(wt)和0.5%(wt)时,单体转化率高,凝胶率低。透射电镜(TEM)分析显示乳胶粒呈明显的核壳结构,粒径约为130 nm。DSC、TGA和力学性能测试表明交联提高了乳胶膜的玻璃化转变温度、热稳定性及力学性能。随着AAEM用量的增加,乳胶膜的性能逐渐得到提高。当AAEM用量为单体总量的7%(wt)时,加入己二胺的乳液仍贮存稳定,可以单组分包装,并且交联后的乳胶膜性能优异。     

光敏有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚体性能的研究

考查了光引发剂、活性单体对光敏有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚体（PSUA）胶膜的耐水性、拉伸强度、伸长率、硬度、柔韧性和热稳定性的影响。结果表明，胶膜具有优良的耐水性，吸水性低于4％。含单官能度单体的PSUA胶膜的接触角大于含多官能度单体的，含有IBOA的体系接触角达103．6°；当选择引发效率高的裂解型光引发剂，用量为0.5％～1％时，胶膜具有较高的接触角。含多官能度单体胶膜的拉伸强度高于含单官能度单体的体系，但伸长率较小。含TMPTA体系的胶膜的硬度最大，为0．575。胶膜具有较好的柔韧性和热稳定性，其柔韧性达到1mm级，在300℃时失重为4.61％。     

丙烯酸酯后交联乳液的性能研究

以MMA(甲基丙烯酸甲酯)和BA(丙烯酸丁酯)为主单体,HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)为交联单体制备了丙烯酸酯后交联乳液,探讨了HEMA用量对乳液单体转化率、聚合速率、粒径及其分布、凝胶率以及交联前后乳胶膜交联度、水接触角、力学性能和耐热性的影响。研究结果表明:HEMA明显影响,但对聚合稳定性有促进作用;当其含量超过3%乳液粒径分布变宽,进一步增加则会导致粒径增加;同时,HEMA显交联,交联后乳胶膜交联度可达80%显提高。     

纺织品亮光印花涂层乳液的制备及性能表征

采用预乳化半连续种子聚合工艺制备了丙烯酸酯乳液,着重探讨了单体2-EHA(丙烯酸异辛酯)和MMA(甲基丙烯酸甲酯)的添加量对乳胶膜的附着力影响,以及AA(丙烯酸)和交联单体N-MAM(N-羟甲基丙烯酰胺)对乳胶膜耐水性的影响。研究结果表明:采用过硫酸钾为引发剂,2-EHA添加量约为5.98%,MMA添加量约为3.00%,硬单体St(苯乙烯)约占60%,软单体BA(丙烯酸丁酯)约占37.5%,功能单体AM(丙烯酰胺)约占2.5%,采用交联单体N-MAM、AA进行聚合时乳液性能较好。     

3D打印用双酚A型环氧丙烯酸光敏树脂的制备

以双酚A型环氧树脂、丙烯酸为单体,采用自由基溶液聚合法合成了双酚A型环氧丙烯酸酯低聚物。采用双酚A型环氧丙烯酸酯为光敏树脂低聚物基体,二苯甲酮为光引发剂,二溴新戊基二醇乙烯丙基醚为活性稀释剂,二氧化硅为填料,制备了三维打印用双酚A型环氧丙烯酸酯光敏树脂。通过测试光敏树脂的固化时间、黏度、固化收缩率和力学性能,研究了光敏树脂各组分的最佳用量。结果表明:当光引发剂质量分数为8%,稀释剂质量分数为20%,填料质量分数为1.0%时,光敏树脂拉伸强度为15.6 MPa,耐热温度为263.4℃。     

微波合成甘薯淀粉基高吸水树脂

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,利用微波辐射接枝甘薯淀粉-丙烯酸共聚合成高吸水树脂。研究了单体配比、丙烯酸中和度、交联剂与引发剂用量、微波功率等因素对所制备的树脂吸水率的影响,并对该数值在不同条件下的保水率进行了研究。结果证明,所制备的树脂吸取去离子水的量为873 g/g,吸取1%NaCl溶液的量为57 g/g,70℃12 h的保水率60%,110℃12 h的保水率18%,5000 r/min离心30 min条件下的保水率96.3%。     

微波辐射吸油性复合体的制备及性能研究

以甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸β－羟乙酯、丙烯酸－２－乙基己酯为单体,ＢＰＯ为引发剂,二甲基丙烯酸二乙醇酯为交联剂,无纺布为基材,在微波辐射下分别合成甲基丙烯酸丁酯与丙烯酸β－羟乙酯的共聚复合吸油体及丙烯酸－２－乙基己酯与丙烯酸β－羟乙酯共聚复合吸油体。并考察了单体配比、引发剂用量、交联剂用量、微波辐射功率诸因素对高吸油性复合体的性能影响,从而制得了性能优异的吸油复合体。     

AMPS/St/BA三元共聚水稻种衣剂用成膜剂的合成

采用乳液共聚法,以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水性阴离子单体、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为疏水性酯类单体,合成了水稻种衣剂用AMPS/St/BA三元共聚成膜剂。考察了单体、引发剂、复合乳化剂和交联剂对成膜剂性能的影响。结果表明,在AMPS、引发剂和交联剂用量分别是单体量的4%、0.3%和3%,复合乳化剂用量是单体量的3%,且SDS和DNS-458的质量比为1:3时,成膜剂的性能最佳。合成的成膜剂具有良好的耐水性和生物相容性,适用于制备耐水性要求较高的水稻种衣剂。     

苯乙烯- 丙烯酸丁酯- 丙烯酸羟乙酯共聚物的合成及其与二异氰酸酯的交联

当混合溶剂乙酸丁酯／二甲苯质量比为１∶１,过氧化苯甲酰（ＢＰＯ）为１％,苯乙烯（Ｓｔ）／丙烯酸丁酯（ＢＡ）＋丙烯酸羟乙酯（ＨＥＡ）（质量比）为６２∶３８,反应温度为１３３℃时,可获得转化率为９５．３％、［η］为０．１６ｄＬ／ｇ的Ｓｔ－ＢＡ－ＨＥＡ共聚物。该共聚物（ＨＥＡ的结合量为２％～４％）在同一溶剂中加入甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）或聚醚型二异氰酸酯（ＰＥＤＩ）,当—ＮＣＯ／—ＯＨ摩尔比为１．２～１．５∶１,二丁基二月桂酸锡用量为０．３％～１．０％时,可于室温下交联,交联度为５８．３％～５９．１％     

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。     

甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的无皂乳液共聚

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,过硫酸铵为引发剂,进行无皂乳液聚合.结果表明:在不添加乳化剂的情况下,当MMA/BA=1:1、引发剂用量为0.24%、反应温度为80℃、反应时间8.0h时,所得乳液最稳定,单体转化率为81.84%,此无皂乳液对牛皮纸的粘接性比常规乳液好.     

水稀释丙烯酸酯分散体及其双组分涂料的制备研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸为主要单体,采用自由基溶液聚合和相反转的方法合成了水稀释丙烯酸酯树脂分散体（WPA）。加入聚碳化二亚胺类固化剂（PCDI）进行交联固化,得到双组分丙烯酸酯树脂涂料。探讨了影响该分散体性能的各种因素,并对交联固化反应机理和条件进行了研究,运用FT-IR、DSC对树脂进行结构表征。结果表明：当甲基丙烯酸占单体总量的8%,引发剂占1.5%,链转移剂占0.4%,溶剂与单体总量比为0.3∶1.0时分散体性能较好;当固体分质量比WPA/PCDI为3∶1~5∶1时,涂膜先在60℃闪蒸15 min,然后常温放置72h,双组分涂膜性能较佳。     

微波辐射法合成阴离子型聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺（AM）和丙烯酸钠（AA-Na）为原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,用微波辐射进行水溶液聚合制备可溶解的阴离子型聚丙烯酰胺。探讨丙烯酸中和度、单体浓度、引发剂用量、交联剂用量及温度等对相对分子质量的影响。结果表明,单体浓度为19%,中和度为80%,引发剂用量为0.05%,交联剂用量为0.002%,反应温度35℃条件下合成的聚丙烯酰胺（PAM）的相对分子质量最高。     

Dynamic Mechanical Properties and Adhesive Joint Strengths of Emulsion Polymers Produced by Power Feed Technique. III. Adhesive Joint Strengths of Grafted Power Feed Copolymer

Power feed copolymers were synthesized using styrene and n-butyl acrylate through non-uniform feeding emulsion polymerization. Poly(vinyl alcohol) (PVA) was used as a protective colloid, onto which vinyl monomers were grafted. Power feed copolymer had a very broad glass transition temperature compared with random copolymer, even if grafting and/or crosslinking were introduced to the system. This tendency was almost the same as the non-grafted power feed copolymer where only low molecular weight surfactant was used.

Adhesive joint strengths of power feed copolymers were evaluated compared with random copolymers. In the case of usual linear power feed copolymer, the adhesive joint strengths were not higher than those of random copolymer, which was considered to be due to the lower film strengths of the power feed copolymer. Power feed copolymer having grafting showed slightly higher adhesive joint strengths over a wide range of temperatures than random copolymer. When crosslinking was introduced to the system, power feed copolymer showed much higher adhesive joint strengths over a wide temperature range.