非离子型自乳化水性环氧乳液的制备

以不同分子量的聚乙二醇(PEG)和甲基四氢苯酐(MTHPA)为原料合成了双端羧基聚合物,然后与环氧树脂(E51)反应,制得非离子型水性环氧树脂PEG-MTHPA-E51,并用其作乳化剂对环氧树脂E51进行乳化。结果表明,当PEG分子量为2000、4000和6000时制得的乳化剂都能将环氧树脂E51乳化为稳定的乳液,当PEG分子量为2000时乳化得到的乳液粒径在100nm以下,乳化温度为30℃,环氧树脂与乳化剂的最佳配合比为4∶3。     

水性环氧树脂制备条件对其粒径与稳定性的影响

采用环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)合成了环氧乳化剂,制得水性环氧树脂,以激光粒度分析仪、高速离心法和贮存观察法分别分析了水性环氧树脂粒径大小与分布、离心稳定性和贮存稳定性的影响因素。结果表明:环氧乳化剂中PEG的分子量、E-51与PEG的物料比以及水性环氧树脂的制备温度、分散砂磨机转速对水性环氧树脂的粒径大小与稳定性有较明显的影响规律,但对水性环氧树脂粒径分布的影响基本无规律。     

聚乙二醇的改性及水性环氧树脂乳液性能研究

采用氧化聚乙二醇(PEG)得到两端为羧基的改性PEG(PEG-COOH),将其与环氧树脂原位反应制得水性环氧树脂乳液。研究了PEG相对分子质量、PEG-COOH用量和环氧树脂对水性环氧树脂乳液的粒径、稳定性等的影响。结果表明,采用PEG相对分子质量为4000的PEG4000合成了PEG-COOH,以PEG-COOH∶环氧树脂E-20的配合比为25%(wt,质量分数)∶100%(wt,质量分数)条件下,制得的水性环氧树脂乳液的平均粒径为97.5nm。静置180d无沉淀,且水性环氧树脂乳液上浆碳纤维后,明显改善了碳纤维表面的沟槽状况。     

水性环氧乳化剂的合成及其乳化性能

以环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)为原料在引发剂过硫酸钾的作用下合成了水性环氧乳化剂,探讨了反应温度、反应时间、引发剂添加量、E-51与PEG用量比对合成效果的影响,优化了合成条件,并研究了优化条件下制备的乳化剂对E-51的乳化效果.结果表明:优化的合成条件为引发剂添加量0.3%几环氧当量与羟基当量比1.00:1....     

环氧基多支链反应型乳化剂的制备及其性能

通过2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、聚乙二醇(PEG)和环氧树脂(e-44)反应合成了一种新型的环氧基多支链反应型乳化剂,该乳化剂表现出优异的乳化性能。因其环氧值约为0.1mol/100g,可以作为自乳化环氧树脂应用。通过红外光谱分析和盐酸-丙酮滴定法研究反应历程,采用不同分子量的聚乙二醇来探究聚乙二醇分子量对乳化剂性能的影响。研究表明,乳化剂的C.P点、HLB值和CMCs随着聚氧化乙烯链段的增加而升高,Γ值减小,S-3乳化剂性能最佳。乳液性能研究表明,当e-44/S-3为20/100时,乳液的黏度、粒径、稳定性和环氧值为最佳。     

丙烯酸乳液胶黏剂的合成与研究

采用预乳化种子聚合法合成了丙烯酸乳液胶黏剂,讨论了功能单体、乳化剂、引发剂的用量和固含量对乳液性能的影响。用红外光谱仪、粒径分析仪和热重分析仪分别对产物的分子结构、粒径和热稳定性进行表征,同时测定了乳液胶黏剂的冻融稳定性、黏度和表干时间等性能。结果表明:当BA∶ST∶MMA=4∶1∶1,SDBS∶OP-10=1∶2,MAA用量9%,乳化剂用量为3.5%,KPS用量为0.3%,固含量为40%时,丙烯酸乳液胶黏剂综合性能优良。     

医用氧化蜡的制备

对自制氧化蜡通过乳化法制备得到氧化蜡乳液。考察了乳化剂种类、乳化用水量、乳化温度、乳化剂用量、乳化时间和转速等因素对氧化蜡乳液密度及油含量的影响。结果表明:复配乳化剂比单一乳化剂效果好且乳化的最佳反应条件为:复配乳化剂m(单甘脂)∶m(吐温-80)=2∶3,乳化剂用量0.5%(wt,质量分数,下同),乳化温度85℃,乳化时间35min,乳化用水量84%,转速1200r/min。将氧化蜡进行乳化得到乳白色、具有淡酯香味、分散性为二级、稳定性好、油含量低和口感好的氧化蜡乳液,且密度符合医学照影用石蜡乳液的要求。     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

水性油墨用环氧丙烯酸酯乳液的制备研究

采用半连续种子乳液聚合法制备环氧-丙烯酸酯复合乳液,并以钛白粉为颜料、水性树脂为分散树脂的色浆配制了凹版水性油墨.讨论了乳化剂种类及用量,对乳液及其涂膜性能的影响和引入环氧树脂对乳液和水性油墨性能的影响,并通过FTIR,DSC对乳液进行分析和表征.研究表明环氧树脂与丙烯酸酯发生了接枝反应;当复合乳化剂用量为4.5%,环氧树脂E-44用量为5%时所得环氧丙烯酸酯乳液及其配制的水性油墨性能优异.     

乳化剂对环氧树脂E51的乳化效果分析

为制备O/W型环氧树脂E51乳液,确定选用阴离子型和非离子型乳化剂。实验中分别用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂(Tween80)以及苯乙烯-马来酸钠(PSMS)作为乳化剂,用量分别为环氧树脂E51质量的0.5%,1%,5%和10%,分析乳化剂乳化机理,对比不同种类、不同浓度乳化剂的乳化效果。研究结果表明,在溶液温度为60℃、体积为100mL,均质转速为16×103 r/min,机械搅拌速度为500r/min条件下,均质15min和机械搅拌15min时,SDBS、SDS得不到稳定的乳液,Tween80和PSMS在实验条件下作乳化剂更为合适,粒径均服从正态分布,平均粒径均小于25μm。     

反应型乳化剂复配体系在防污涂料用新型硅丙乳液中的应用研究

为克服传统的由非反应型乳化剂制备的乳液漆膜耐水性差的缺点,本研究采用反应型乳化剂烯丙基丙基磺基琥珀酸双酯钠盐(M-10S)和烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚(AE-200)制备了新型硅丙自乳化纳米乳液.研究了乳化剂复配比例及用量对乳液平均粒径、乳液稳定性、乳液涂膜吸水率、附着力、抗冲击性能的影响.结果表明,当质量比为1∶1的M-10S和AE-200复合乳化剂的添加量为0.7 wt％(物料总量)时,所制备的硅丙自乳化乳液最小数均粒径达到66.5 nm.乳液漆膜吸水率低,附着力达1级,抗冲击超过50cm· kg,可以满足防污涂料成膜物使用要求.     

环氧树脂/聚丙烯酸酯复合乳液的制备Ⅰ:丙烯酸酯单体及聚合对环氧树脂乳胶粒的溶胀行为

采用环氧树脂/聚乙二醇嵌段共聚物为乳化剂及相反转法制备了环氧树脂E-44水乳液,探讨了乳化剂用量对相反转点的影响,以及相反转搅拌速度对环氧树脂乳胶粒子粒径的影响.结果表明,随乳化剂用量的增加,相反转点变小;随搅拌速度的增加,乳液的平均粒径显著减小.探讨了丙烯酸酯类混合单体及聚合反应对环氧树脂乳胶粒的溶胀行为.结果表明,混合单体对环氧树脂乳胶粒子有溶胀作用,当单体与环氧树脂的质量比(Mm/MEP)达到0.8时,乳胶粒被胀破,但复合预乳液的稳定性并未下降;聚合后,环氧树脂乳胶粒的平均粒径进一步增大且分布变宽,当Mm/MEP达到0.6后,部分乳胶粒因粒径过大而发生沉降.     

非离子型水性环氧树脂乳液的合成与性能研究

在双酚A型环氧树脂中引入非离子型亲水链段,并通过相反转技术制备水性环氧树脂乳液。用正交软件设计了四因素三水平的正交实验,考查了乳液稳定性与粒径大小对结果的影响;通过环氧值的变化确定了合成改性环氧树脂的最佳反应温度、催化剂用量。红外光谱证实了环氧基与醇羟基发生了反应,形成了大量的醚键亲水基团;扫描电镜显示了水性环氧树脂乳液颗粒为均匀球状;激光散射法测得乳液的粒径为200nm左右。由此成功制备了非离子型水性环氧树脂乳液。     

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。     

磺酸盐型水性环氧分散体的制备与性能

采用氨基磺酸盐(IPDA-SO3Na)为亲水单体,聚醚多胺(D-230)为扩链剂与环氧树脂(E-44)反应制备了磺酸盐型水性环氧分散体。研究了E-44与IPDA-SO3Na反应的反应温度和时间、亲水单体用量、扩链R值分别对分散体粒径和稳定性的影响。结果表明,随着亲水单体含量的增加,分散体平均粒径变小,粒径分布变窄,黏度增加;R值增大,分散体平均粒径增大,粒径分布变宽,黏度降低。由此分散体制备的双组分水性环氧涂料的适用期较长(4h-6h),并具有良好的涂膜性能。     

聚氨酯增韧改性环氧树脂的制备及性能表征

以聚醚二元醇(PTMG)与二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)反应,生成以异氰酸酯基(-NCO)封端的聚氨酯预聚体,然后与环氧树脂(E-44)反应,合成了韧性好、相对分子质量大小及其分布合理、力学性能优异的聚氨酯改性环氧树脂,探讨了原料摩尔比、稀释剂用量和合成工艺等因素对树脂性能的影响,研究结果表明,当原料摩尔比n(HMDI)∶n(PTMG)∶n(E-44)=2.3∶1∶2,稀释剂丙烯酸异冰片酯(IBOA)用量为20%,合成条件为65℃×2 h+75℃×50 min时,可以得到黏度为3.06×10~5 mPa·s (25℃)、M_n为1400、M_w为2900、相对分子质量分布宽度指数为2.07的聚氨酯改性环氧树脂。通过红外光谱、核磁共振碳谱和凝胶渗透色谱对其结构进行表征,结果与设计的一致,达到了预期效果,其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、储能模量(E′)、损耗模量(E″)、玻璃化转变温度(T_g)等综合性能优异。     

核壳型无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)为反应型乳化剂,采用预乳化、半连续法聚合方式合成了具有核壳结构的无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液。研究了乳化剂用量对聚合反应以及PFEA用量对乳胶膜吸水率和接触角的影响。结果表明,当反应型乳化剂ANPEO10-P1用量为5%(质量分数,下同),PFEA用量为6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后吸水率低,达到8.8%,对水的接触角达到了109.5°,表现出优异的疏水性能。     

自乳化水性环氧树脂的合成

用2,2-二羟甲基丙酸和甲苯二异氰酸酯与双酚A型环氧树脂主链上的仲羟基反应,在环氧树脂主链上引入-COOH基团,制得水性环氧树脂。通过红外光谱分析了产物的结构;讨论了反应溶剂、温度、时间、反应物配比等因素对反应结果的影响。并通过正交试验确定了合成自乳化水性环氧树脂的最优条件。试验结果表明,以丙酮为溶剂,反应温度50℃左右,反应时间4.5h,m(2,2-二羟甲基丙酸)∶m(甲苯二异氰酸酯)∶m(E-44)∶m(二月桂酸二丁基锡)=12∶17∶100∶0.2,制得的水性环氧树脂具有良好的水分散性和优异的固化性能。     

非离子型水性环氧固化剂的制备与性能

利用分子结构设计合成了α,ω-对苯甲胺基聚乙二醇化合物(p-PMAPEG),通过p-PMAPEG与环氧树脂(EP)扩链反应在分子结构中引入了环氧树脂链段制备了非离子型水性环氧固化剂(p-PMAPEG-EP)。用红外光谱和扫描电镜等分析了合成产物的结构、性能和乳液粒子形貌。结果表明,聚乙二醇(PEG)链段中的醚键氧原子与H2O氢原子形成的强氢键作用使p-PMAPEG具有与水部分互溶的特性。合成的p-PMAPEG-EP对环氧树脂具有良好的乳化能力,制备的非离子型环氧树脂水乳液分散相粒径平均约为50 nm。在环氧树脂交联体系中引入化学连接的低相对分子质量PEG链段有利于提高交联聚合物的应变松弛速率,得到了同时具有优异耐冲击性能和低吸水率的p-PMAPEG-EP/E51交联聚合物。     

聚合工艺对核壳型丙烯酸酯乳液性能的影响

采用间歇法、半连续滴加法和预乳化半连续滴加法等种子乳液聚合工艺,制备了核壳型丙烯酸酯乳液,研究了聚合工艺对乳液性能以及漆膜力学性能的影响,并用激光纳米粒度仪和透射电镜(TEM)对乳胶粒子进行了表征。结果表明,当丙烯酸质量分数为4%,核、壳层中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比分别为3∶7和7∶3,核壳总单体质量比为1∶1,核层和壳层反应温度分别为70℃和80℃时,采用预乳化半连续滴加法可以合成黏度适中、乳胶粒径小且分布均匀、稳定性好和漆膜力学性能优良的核壳型丙烯酸酯乳液。