聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯的无皂乳液聚合及表征

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸十八酯(ODA)为原料,采用无皂乳液聚合方法合成了聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯多元无皂乳液。对聚合物的结构、组成及性质进行了表征,研究了共聚物乳液的粒径及分布、黏度、流变性和涂膜力学性质。结果表明,聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液平均粒径为140.9 nm,粒径分布在120 nm~160 nm,黏度为10.2 mPa.s左右,涂膜拉伸强度可达5.3 MPa。     

聚丙烯酸酯/纳米SiO2织物涂层整理剂的性能

采用溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶,将其与聚丙烯酸酯乳液进行复合制备聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液,并将其用于织物的涂层整理。采用动态激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对乳液进行了表征,考察了SiO2溶胶对复合乳液性能以及应用后织物防水透湿性能的影响。结果表明,乳胶粒与SiO2溶胶粒径在100 nm～120 nm,溶胶在乳液中分布均匀;SiO2的引入及均匀分散使成膜的断裂强力提高2倍,断裂伸长率提高6.3%,吸水率基本不变;当上胶量为71g/m2左右时,SiO2溶胶的加入会使涂层的防水性能提高,且透湿量基本不变。     

几种不同端基的氨基硅油合成及性能比较

分别以3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷及六甲基二硅氧烷为封端剂,利用催化缩合法制备了三种不同端基的氨基改性硅油,通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)进行结构表征,证实得到了预期的目标产物。利用复配乳化剂对所制备氨基硅油进行乳化处理,并将乳液应用于织物柔软整理。结果表明,3-氨丙基甲基乙氧基硅烷封端的氨基硅油乳液具有良好的稳定性,乳液平均粒径为67nm,应用于纯棉织物柔软整理后,经10次水洗织物硬挺度仍比空白织物低23.52%,整理织物耐久性优良,手感优异。     

超声波辅助下可聚合乳化剂对聚丙烯酸酯亲水涂层性能的影响

为了优化聚丙烯酸酯的合成工艺及提高其使用性能,通过超声波辅助,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼(ADH)为单体,分别以3-烯丙氧基-2-羟丙磺酸钠(COPS-1)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和α-烯基磺酸钠(AOS)为可聚合乳化剂,合成了稳定的聚丙烯酸酯乳液。采用红外光谱、核磁共振氢谱表征了其结构特征;通过马尔文粒度仪分析了粒径,透射电子显微镜观察了粒子形貌;将乳液制成薄膜测试其吸水率;将乳液涂覆在铝箔上测试其亲水性、耐腐蚀性及硬度。结果表明,在实验采用的3种可聚合乳化剂参与下,通过超声辅助聚合,乳液粒径增大,涂层吸水率增加、亲水性增强、耐碱性减弱。可聚合乳化剂(COPS-1、AMPS和AOS)以其不同的结构特征对所合成的乳液粒径,涂层亲水性、吸水率、耐碱性和硬度均产生了较大影响。     

纳米级高固含量聚合物微胶乳的制备与应用

以过硫酸铵(APS)、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发剂,对功能性单体丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)进行改进的微乳液聚合方法的共聚,获得了固含量高达44．0％、总乳化剂质量分数小于2．0％的平均粒径小于50nm的微胶乳。该微乳液较之常规乳液有粒径小且分布均匀及更优的应用性能。     

反相微乳液聚合制备AMPS改性聚丙烯酰胺粒子

用电导法考察了HLB值对丙烯酰胺体系电导率的影响规律,制备了性能稳定的丙烯酰胺反相微乳液体系,优化了该体系的聚合工艺,制得了2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸(AMPS)改性的阴离子型聚丙烯酰胺,着重考察了反应温度、引发剂浓度、聚合反应时间对聚合物固含量(S)及相对分子质量(MR)的影响,并研究了聚合物粒子的粒径分布.聚合试验结果表明,在反应温度为40℃、引发剂浓度为1%、聚合反应时间为3h时可以得到聚合物固含量为22%,相对分子质量为2.15×106的聚合物微乳液.所得到的聚合物粒子的粒径分布较窄,大部分在170～175nm之间.     

三氟氯乙烯-醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯含氟乳液的合成

以三氟氯乙烯、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯为主要原料,制备固相质量分数约为33%,乳胶粒子粒径为151～205 nm的一系列稳定的三元含氟共聚物乳液,并对聚合物结构进行红外光谱表征,通过透射电镜观察乳胶粒子的形态,讨论乳化剂全氟辛酸铵用量、引发剂过硫酸钾用量及反应温度对共聚胶乳粒径的影响和单体配比对乳液最低成膜温度和聚合物玻璃化温度的影响。结果表明,随着全氟辛酸铵用量和过硫酸钾用量增大和反应温度升高,乳液中乳胶粒子的粒径变小;随着过硫酸钾、全氟辛酸铵用量增加,乳胶粒子数量逐渐增加;随着叔碳酸乙烯酯用量的增加,乳液最低成膜温度和聚合物玻璃化温度都变小。     

三聚氰胺甲醛树脂改性聚丙烯酸酯亲水涂层的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼(ADH)作为单体制备了聚丙烯酸酯,并用甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂(MF)对其进行交联改性。研究了交联剂对聚丙烯酸酯乳液、胶膜及以铝箔为基底的涂层性能的影响。研究表明,MF的加入提高了胶膜的热性能,降低了接触角,且将乳液粒径控制在80 nm左右,当MF质量分数为5%~7%时,其以铝箔为基底的涂层耐盐雾、耐碱性、硬度、附着力均达到最佳,耐盐雾360 h涂层表面无异常,耐碱时间达320 min,乳液涂层的附着力等级达0级,硬度为6H。     

氟代聚丙烯酸酯FBDH乳液防水剂的合成及其应用性能

用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对氟代聚丙烯酸酯乳液主组分FBDH的结构进行了表征,然后用透射电镜(TEM)、纳米粒度仪和Zeta电位分析仪对乳液的粒径等物化指标进行了测定,并以棉织物作为应用对象,考察FBDH的应用性能。结果表明,FBDH乳液是一种平均粒径为126.2nm、Zeta电位为+21.16mV的阳离子乳液,用于棉织物的后整理,FBDH能明显改善织物的表面性能和手感。当FBDH乳液的用量为2g/100gH2O时,经其处理后的棉织物防水性可达到80分、防油等级达到6级以上。FBDH整理对棉织物的白度影响不大,但大剂量使用则会导致织物手感发硬、弯曲刚度有所增加。     

N,N-二甲基乙醇胺在本体消光型水性聚氨酯中的作用EI北大核心CSCD

本体消光型水性聚氨酯可以避免外加消光剂带来的弊端,是一种新型的功能性环保涂料。文中以异氟尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷为预聚体原料,三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)为中和剂,乙二胺基乙磺酸钠和水合肼为后扩链剂,采用预聚体分散法制备出水性聚氨酯(WPU)乳液。对不含DMEA的WPU样品系列与含有DMEA的WPU样品系列的消光性能进行了对比研究。结果表明,当DMEA的质量分数为1%时,不同DMPA用量的WPU乳液的平均粒径均保持在2100 nm左右,且粒径分布较窄,DMPA用量对其粒径和粒径分布影响不大;含有DMEA的WPU涂膜透过率相对有所降低,其表面凸起由球状颗粒紧密堆积而成,测得表面光泽度(60°)低于1。     

N,N-二甲基乙醇胺在本体消光型水性聚氨酯中的作用

本体消光型水性聚氨酯可以避免外加消光剂带来的弊端,是一种新型的功能性环保涂料。文中以异氟尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷为预聚体原料,三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)为中和剂,乙二胺基乙磺酸钠和水合肼为后扩链剂,采用预聚体分散法制备出水性聚氨酯(WPU)乳液。对不含DMEA的WPU样品系列与含有DMEA的WPU样品系列的消光性能进行了对比研究。结果表明,当DMEA的质量分数为1%时,不同DMPA用量的WPU乳液的平均粒径均保持在2100 nm左右,且粒径分布较窄,DMPA用量对其粒径和粒径分布影响不大;含有DMEA的WPU涂膜透过率相对有所降低,其表面凸起由球状颗粒紧密堆积而成,测得表面光泽度(60°)低于1。     

单组分室温双重自交联水性环氧丙烯酸树脂的合成及其性能研究

在实验室制备的室温自交联环氧酯的基础上,通过溶液聚合反应,将自交联功能单体N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸类单体接枝到环氧酯分子链中,中和乳化后制备出单组分室温双重自交联水性环氧丙烯酸树脂乳液。通过研究接枝温度和引发剂用量对单体转化率和接枝率以及乳液外观的影响,确定了最优工艺条件。通过考察环氧酯的酯化度和N-羟甲基丙烯酰胺用量对乳液稳定性和树脂涂膜性能的影响来研究这种环氧丙烯酸树脂的双重自交联效果。研究结果表明,当酯化度达到100%,N-羟甲基丙烯酰胺用量为4%时,制备的双重自交联水性环氧丙烯酸树脂乳液具有良好的稳定性,其涂膜固化后具有优异的物理机械性能和耐化学腐蚀性能。     

酮肼交联在空调铝箔用涂料上的应用

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)作为功能单体,采用种子乳液法制备了含有酮羰基的聚丙烯酸酯乳液。将此乳液与己二酸二酰肼(ADH)混合,制备了空调铝箔用涂料,并讨论了DAAM的量对涂膜耐腐蚀性能、聚合物膜力学性能、乳液粒径分布的影响,并通过原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)观察了膜表面形态和表面粗糙度。研究结果表明,随着DAAM用量的增大,乳液粒径先减小后增大,粘度先增大后减小;耐腐蚀性增强;聚丙烯酸酯膜的拉伸强度得到改善,断裂伸长率减小。随着酮肼的加入,聚丙烯酸酯膜表面的光滑度增大,粗糙度减小。     

丙烯酸对自交联型水基丙烯酸酯胶粘剂乳液性能的影响

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)做交联固化剂,用半连续乳液合成法制备自交联反应型丙烯酸酯胶粘剂乳液,并将其应用于聚氯乙烯(PVC)与织物的粘结。通过热失重分析法对改性前后胶膜热稳定性进行了分析,研究了丙烯酸(AA)含量对胶粘剂乳液及其膜性能的影响。结果表明,改性后的丙烯酸酯乳液具有良好的热稳定性。AA的加入,使乳液粒径减小,分布均匀,乳液稳定性较好,呈现假塑性流体性质。随着AA含量的增加,乳液黏度增大,胶膜拉伸强度增大,断裂伸长率减小,耐水性先提高后降低。当AA含量为2%时,乳液平均粒径为97.3 nm,胶膜吸水率从8.34%降至4.2%,力学性能优异,PVC与织物的粘接物的剥离强度从12.3 N/25mm提高到28.0 N/25mm。     

水性氟碳涂料的制备及其用于混凝土防腐研究

通过半连续乳液聚合法,以甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯为单体,在聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)复合乳化剂的作用下,以过硫酸氢氨(APS)为引发剂合成了水性含氟丙烯酸乳液,综合乳液性状、粒径及分布、红外光谱结果确定水性含氟丙烯酸乳液的最佳制备工艺。将水性含氟丙烯酸乳液配以功能性助剂,制备高耐候、环保的水性氟碳涂料,考察了其对混凝土耐酸碱性、吸水率、抗氯离子渗透性和耐候性的影响。结果表明:当复合乳化剂质量分数为2.1%(wt,质量分数,下同)、引发剂用量为0.4%、含氟单体用量为8.4%时,制备的水性含氟乳液离心稳定性好,固含量为48.2%,转化率为97.6%,平均粒径为136.2nm,涂装水性氟碳涂料的混凝土试块的综合防腐效果较好。     

有机氟改性超支化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料,合成出了超支化聚氨酯核HBPU-0;以IPDI、聚醚多元醇(N220)、DMPA及甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等原料合成带有双键的线型聚氨酯,然后将线型聚氨酯接枝到HBPU-0上,再与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)反应,制备了有机氟改性的超支化水性聚氨酯。通过红外光谱和核磁共振对聚合物进行表征,并研究了加入HEMA对乳液粒径、乳液的机械稳定性以及胶膜的力学性能、水接触角、吸水率和热性能的影响。测试结果表明,随着有机氟含量的增加,乳液水接触角和粒径增大,胶膜的拉伸强度升高,断裂伸长率下降,吸水率下降。加入有机氟后,胶膜耐热性有所提高,当有机氟含量为10%时,综合性能最佳,此时乳液粒径为145nm,胶膜的水接触角为93.4°,拉伸强度为11.7MPa,断裂伸长率为360%,48h吸水率为6.12%。     

红薯渣接枝乙酸乙烯酯复合材料的制备及反应动力学研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,乙酸乙烯酯为接枝单体,制备了红薯渣接枝乙酸乙烯酯接枝共聚物,通过IR及SEM等测试对接枝共聚物进行了表征。考察了红薯渣接枝乙酸乙烯酯聚合反应过程中引发剂浓度、单体浓度、红薯渣浓度对接枝聚合反应速率的影响,关联出在低引发剂浓度下,接枝聚合反应的速率方程为:Rg∝K[M]~(0.37)[AGU]~(0.57)[APS]~(0.28)。     

卤胺抗菌共聚物改性丙纶无纺布的研究

合成了卤胺抗菌剂3-(3′-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因(APDMH),以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,和乙酸乙烯酯(VAc)共聚合成了3-(3′-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因-乙酸乙烯酯聚合物[P(APDMH-co-VAc)]并通过浸渍工艺整理到丙纶无纺布上,研究了合成单体比例及浸渍溶液浓度对丙纶织物含氯量的影响。采用红外光谱、扫描电镜和热重测试对整理后丙纶无纺布的表面形貌及性能进行表征。抗菌测试表明,改性后的丙纶在与细菌接触到30min内,即可杀死100%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,抗菌性能优异。     

C60衍生物的合成及在水性成膜材料中的抗近红外和紫外性能

采用无皂乳液,自由基聚合的方法,分别制备了水溶性富勒烯衍生物C60/丙烯酸/丙烯酸丁酯(C60/AA/BA)无皂乳液和C60/聚-2-丙烯酰胺-甲基丙磺酸(C60/PAM PS)。TEM分析表明,C60/AA/BA无皂乳液中分散着粒径约为30 nm~50 nm的成串的纳米微球,C60/PAM PS的形貌为球形分散体,平均粒径为40 nm~50 nm左右。近红外和紫外分析表明,将水溶性C60衍生物应用在隔热、透明、节能水性涂料的研制方面具有潜在的应用前景。     

甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物三维有序大孔材料的制备与表征

采用无皂乳液聚合法制备了甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物(MMA-co-TFEMA)乳液,自然沉降得到三维有序大孔材料。利用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对大孔材料空间形貌、乳液粒径、共聚物分子结构及性能等进行了表征。结果表明,实验成功地制得了三维有序大孔共聚物材料;SEM分析显示产物孔径分布均一,计算得数均粒径为148nm,单分散系数为1.69%;激光粒度分析表明,微球乳液粒径约为150nm,与计算值基本相符;FT-IR测试发现,2种单体反应生成了共聚物。