TiO_2基抗菌自清洁涂料的制备及性能研究

利用RAFT聚合方法合成具有强正电性的两亲性嵌段共聚物(P(MMA-METEA)),参与制备抗菌性TiO_2基自清洁涂料。结果表明,制备聚合物/TiO_2复合涂层性能符合国家标准,并具有良好防尘防污的自清洁效果;耐菌实验表明,该涂层具有较强的灭菌抑菌性能。     

卷材用聚氨酯抗菌涂料的研制

为了研制合适的、具有优异抗菌性能的卷材用涂料/涂层,根据颜料体积浓度(PVC)、临界颜料体积浓度(CPVC)对卷材涂料耐腐蚀性、附着力等性能的影响,结合卷材涂料黏度、固含量等性能指标,选取合适的材料,设计并研制了聚氨酯抗菌涂料与涂层.大肠杆菌试验表明,该涂层在抗菌剂含量质量分数为0.5%时,抗菌率达99.9%,具有优异的抗菌性能.涂料、涂层的基本性能测试表明,各项性能均符合要求.     

羧酸及羟基单体类型对BA-MMA-St微皂乳液聚合及性能的影响

考察了水溶性羧酸单体和羟基单体的类型对BA-MM A-S t微皂乳液聚合及性能的影响。为了使水溶性单体在聚合后能有效地键合在乳胶粒表面而获得良好的稳定化作用,水溶性单体必须具有合适的亲水性,即其I/O应为2.5~5。微皂乳液涂膜的光泽及耐水性与所用水溶性单体的类型有关。联合使用M AA(或AA)和N-M A所制得的微皂乳液粒度细,所以用该乳液配制的涂料光泽比较好。采用亲水性太强的单体将使乳胶膜的耐水性变差。     

球形高分子刷作为包装纸防潮涂料初探

目的以二氧化硅为核、聚甲基丙烯酸甲酯为刷制备球形高分子刷,考察其作为包装纸防潮涂料主要成膜物质的性能。方法采用"从表面接枝"技术,通过引发剂引发单体聚合生成甲基丙烯酸甲酯球形刷,利用FTIR和TEM对球形高分子刷的结构及形态进行表征,并考察其作为涂料成膜物质的应用性能。结果合成的球形高分子刷具有良好的耐水性能,且在固含量达到40%以上时仍具有较低的粘度(64 m Pa?s)。结论该球形高分子刷具有高固低粘包装纸防潮涂料的应用价值。     

大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。     

层层组装界面聚合制备聚酰胺复合正渗透膜研究

以聚丙烯腈(PAN)为支撑膜材料,利用相转化法制得PAN基膜,水解改性后作为支撑层,通过界面聚合法制备聚酰胺正渗透复合膜.考察了界面聚合次数对复合膜表面形貌结构、粗糙度、亲水性及正渗透性能、反渗透性能的影响.实验结果表明,膜表面粗糙度和亲水性随着界面聚合次数的增加而增大,而反渗透水通量随着界面聚合次数的增加而减小,盐截留率随之而增大,而正渗透性能测试中水通量和盐逆向通量随界面次数的增加而减小.综合得知,经过2次界面聚合后,复合膜表面粗糙度和亲水性较好,正渗透水通量达到16.97L/(m~2·h),盐逆向通量为6.02g/(m~2·h).     

环氧改性丙烯酸系亲水涂料的研究

对环氧改性丙烯酸系亲水涂料的制备和性能进行了研究.采用水溶液聚合法合成了亲水性丙烯酸树脂,讨论了亲水性单体用量及配比、聚合物的pH值对涂膜亲水性和耐水性的影响,研究了交联剂、改性树脂、乳化剂对涂膜综合性能的影响,并从理论上进行了分析、确定了各成分的配比.试验结果表明,涂膜的亲水性和耐水性能达到较好的均衡,改性后涂层的耐蚀性和附着力得到提高.     

聚氨酯/环氧树脂接枝共混物的制备及性能

聚氨酯/环氧树脂亲水性能低,不适合制作涂料。以2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇单甲醚和环氧树脂为原料,通过2步聚合法合成了亲水性能较好的聚氨酯/环氧树脂(PU/EP)接枝共混物。利用Spectrum BXⅡ红外光谱、JGW-360型接触角测定仪、TH-5000N型电子万能试验机、METTLER-TOLEOO型动态力学分析仪研究了PU/EP接枝共混物的价键结构,PU与EP的配比对其亲水性、吸水率、力学强度和损耗因子等性能的影响。结果表明:2步聚合法成功地制备了PU/EP接枝共混物;随着PU含量的提高,PU/EP接枝共混物的亲水性、吸水率和拉伸强度都有所提升,剪切强度有一定程度的下降,玻璃化转变温度逐渐降低,内耗峰呈现先变窄后变宽的趋势;PU和EP含量分别是60%和40%时为最佳配比。     

水分散型水性环氧涂料的制备

目前水性环氧涂料以亲水性的固化剂为主,它们与树脂之间的相溶性不好,直接影响了涂料的固化成膜和涂层性能.为此,制备了固化剂为水分散型的水性环氧涂料,研究了其固化机理,重点讨论了不同用量的水和成膜助剂对涂料性能的影响.结果表明:环氧-水分散型固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响不大,而环氧-亲水性固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响较大;成膜助剂2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(TEXANOL)的加入可以显著降低乳液的最低成膜温度,并可取得较好的成膜效果.研制的水性环氧涂料具有较好的综合性能.     

抗菌超疏水功能复合型涂料的研究进展

水性涂料是目前占据市场的主要涂料，然而水性涂料以水为溶剂会导致细菌入侵，从而影响涂料的性能。超疏水表面具有较强的自清洁能力，可以降低细菌粘附强度，但不足以杀死细菌，在超疏水涂料中引入抗菌剂，可以利用二者的协同作用更加有效地抑制细菌的生长和繁殖，这种抗菌超疏水涂料在实际应用中具有重要意义。综述了超疏水涂料、抗菌涂料及抗菌剂的分类，进一步阐明了抗菌超疏水涂料的作用机理，重点介绍了金属基型、季铵盐型和N-卤胺型3种抗菌超疏水涂料，及其在医疗卫生、材料防护和海洋防污等方面的应用。最后，对抗菌超疏水功能复合型涂料的发展前景进行了展望。     

纳米材料的改性及其在涂料中的应用研究进展

随着人们生活水平的提高,传统涂料已经难以满足人们的需求。由于纳米材料具有许多特殊的性能,将其运用到涂料中可以显著提高涂料的性能并赋予涂料新的功能。介绍了纳米材料的几种改性方法,综述了纳米材料在隔热涂料、抗菌涂料、抗老化涂料、防腐涂料和超疏水涂料中的应用并对该领域的研究进行了展望。     

抗菌性聚氨酯涂料的最新研究进展

聚氨酯凭借其优异的性能被广泛应用于涂料行业,而提高聚氨酯涂料的抗菌性能对延长聚氨酯涂料的使用寿命和拓宽其应用领域具有非常重要的意义。从3种抗菌改性方法出发总结了近年来国内外学者在抗菌性聚氨酯涂料方面的研究进展,并列举了一些新思路新方法,展望了抗菌性聚氨酯涂料未来的发展方向。     

高性能空调换热器用亲水性丙烯酸酯涂料

以过硫酸铵(APS)为引发剂,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要共聚单体,通过自由基水溶液聚合,制备了具有优良亲水性能的丙烯酸酯树脂涂料。探讨了反应温度、保温时间对合成工艺的影响以及各单体含量和中和度对涂膜亲水性能的影响,并采用红外光谱和差示扫描量热分析对共聚物进行了表征。结果表明,单体转化率随温度升高呈现先增加后降低的趋势;随着保温时间的延长,单体转化率逐渐增大直至趋于平衡,最佳反应温度和保温时间为80℃和5 h。随着AA含量的增加,涂膜的亲水性先增加后降低;在一定范围内,随着MMA含量的增加,涂膜的亲水性先降低后增加,当MMA含量超过一定范围后,其亲水性呈现继续增加的趋势,最佳单体质量比为m(AM)∶m(MMA)∶m(AA)=7∶2∶1。随着中和度增加,涂膜的亲水性先增加后降低,最佳的中和度为30%,其接触角约为8°。差示扫描量热分析结果表明,合成的共聚物具有良好耐热性,其玻璃化转变温度约为120℃。     

中试规模耐氯抗菌海水反渗透膜制备

为解决反渗透膜生物污染和易被氯化问题,开发了中试规模耐氯抗菌海水反渗透膜制备技术。研制了具有二次界面聚合单元的幅宽0.4 m反渗透膜生产线.利用该生产线将海因衍生物聚3-烯丙基-5,5-二甲基海因-共-乙烯基胺引入到膜表面,实现了膜片快速改性.最优条件下,改性膜较未改性膜具有高的选择透过性能和高且可再生的耐氯抗菌性能.利用所制膜卷制了2514型膜元件.测试结果表明,改性膜元件具有高的选择透过性能和可再生的耐氯抗菌性能.利用小型海水淡化装置进行了36天的连续运行考察,结果显示,改性膜元件具有良好的运行稳定性.该研究结果为工业规模耐氯抗菌反渗透膜的制备奠定了基础.     

聚丁二酸丁二醇酯/虎杖提取物抗菌材料的界面作用及性能

对具有抗菌作用的植物虎杖进行提取,并与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合制备了PBS/虎杖提取物(PBS/PCSZ)抗菌材料。采用红外光谱对复合材料进行了表征,研究了复合材料的结晶性、亲水性、热稳定性、力学性能及抗菌性能,通过分子模拟揭示了复合材料的界面作用。结果表明,虎杖提取物赋予了PBS美丽的色彩,但对PBS的晶型没有影响。其作为成核剂参与了PBS的结晶过程,且使得复合材料亲水性增强。红外光谱得出提取物与PBS发生了分子间作用,热稳定性、力学性能的变化证明了该作用的存在。分子模拟显示虎杖提取物与PBS形成C=O…H-O,增强了二者间的界面结合力。不同比例复合材料均具有良好的抗菌能力,PBS/PCSZ 9%具有强抗细菌作用。     

T-ZnO晶须改性高分子复合材料的研究

研究了四针状ZnO晶须改性处理及其多种树脂基复合材料,包括增强与耐磨防滑橡胶复合材料、吸波隐身涂料、抗静电塑料与涂料以及抗菌高分子材料等.结果表明,适当表面处理的T-ZnOw对橡胶和塑料等复合材料具有良好的各向同性增强作用,并能显著提高橡胶的耐磨性能;通过掺杂和纳米材料改性T-ZnOw制备的雷达吸波涂料具有良好的轻质、高效、多频谱隐身性能,已在多种国防装备上获得应用;添加3%～5%(vol)左右T-ZnOw的PVC塑料和PU涂料,电阻率为106～109 Ω·cm,满足抗静电需要;控制制备的T-ZnOw具有优异的抗菌性能,其抗菌率达到99%以上,并具有高效分解甲醛等有害有机物的作用;分析和讨论了T-ZnOw增强改性、耐磨防滑、吸波隐身、抗菌和抗静电机理.     

TiO2/壳聚糖纳米复合涂料制备及其在抗菌纸中的应用

以纳米TiO2、壳聚糖双胍盐酸盐为抗菌剂,加以胶黏剂羧基丁苯胶乳、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂叔丁醇,制备了TiO2/壳聚糖纳米复合涂料,利用SEM、FT-IR对涂料的微观形貌和基本结构进行了表征。以表面涂布方式将TiO2/壳聚糖纳米复合涂料施涂于纸张表面,制得涂布抗菌纸,对涂布抗菌纸的微观结构及抗菌性能进行了研究。结果表明,经TiO2/壳聚糖纳米复合涂料涂布后,纸张具备较强的抗菌性能;而且,实验发现,随着涂料体系中壳聚糖组分的不断增加,涂布纸的抗菌性能逐渐提高。当纳米TiO2/壳聚糖的加入比例为1∶1时,双层涂布后的纸张对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到86.55%和92.19%。     

ATO制备方法的选择及其在透明隔热涂料中的应用

研究了采用化学共沉淀法与聚合热解法制备氧化锡锑(ATO,Antimony Tin Oxide),并通过红外光谱、XRD、TEM、电导率仪等分别分析Sb元素的存在形式、晶体结构、粒径及导电性能。结果表明,用聚合热解法制备ATO工艺流程简单,所需时间短,粒径小、分布均匀,导电性能好。将聚合热解法制备的ATO添加到水性丙烯酸乳液中制备出的透明隔热涂料可见光透过率达75%,表明其具有良好的透光效果;通过自制测温系统发现,环境温度在35℃以上时,该涂料可降低内部空气温度2~3℃,表明其具有一定隔热效果。     

生物降解聚丁二酸丁二醇/二甘醇酯的合成与性能研究

以丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BD)和二甘醇(DEG)为原料,通过直接聚合法合成了可生物降解的聚丁二酸丁二醇/二甘醇酯(PBDGS)。采用1H-NMR,GPC,DSC等对产物进行了表征,研究了物料配比对共聚酯热性能、力学性能、降解性能和亲水性的影响。结果表明,DEG的引入能够有效抑制聚酯链段的结晶能力,同时改善材料的亲水性,使其降解性能较纯PBS有显著提高。     

亲水性嵌段共聚物的制备及在锂电池隔膜中的应用

65℃下,以4-氯-α-甲基苯乙烯(CMS)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂,采用自由基聚合制备大分子引发剂Poly(CMS-co-GMA)。升高温度至90℃,通过Poly(CMS-co-GMA)再引发甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)聚合制备嵌段共聚物PGMA-b-PHEMA。利用氢键自组装技术将PGMA-b-PHEMA引入到锂电池用聚丙烯(PP)隔膜表面,获得具有良好亲水性与耐热性的改性隔膜。考察不同自组装条件对隔膜性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱表征聚合物结构,原子力显微镜表征自组装膜的表面形貌变化,透气率、热收缩率、水接触角表征自组装膜性能。结果表明,经过改性后的隔膜热收缩率可降至2%,水接触角可减小至33°。