核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能

为了制备表面自由能低、耐候性和紫外吸收性优异的聚丙烯酸酯乳液,采用无皂乳液聚合技术,合成了核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,采用透射电镜(TEM)对其形貌进行观察,并探讨引发剂、可聚合乳化剂、含氟单体、纳米TiO2的用量以及2种不合氟的单体的配比对乳液紫外吸收性能及吸水性的影响.结果表明:引发剂过硫酸铵(APS)用量(相对于总单体的质量分数)为1.2％,可聚合乳化剂烷基乙烯基磺酸盐(AVS)用量(相对于总单体的质量分数)为3.5％,不合氟单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的质量比为2.0∶3.0,含氟单体甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)用量(相对于MMA单体和BA单体用量之和的质量分数)为6％时,乳液的聚合稳定性好,单体转化率高,聚合物膜的疏水性强;纳米TiO2粒子成功地被含氟聚丙烯酸酯聚合物包裹,形成了以纳米TiO2/聚丙烯酸酯为核,含氟聚丙烯酸酯聚合物为壳的核壳结构,纳米TiO2用量(相对于总单体的质量分数)为0.3％时,乳液的紫外吸收性能最好.     

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。     

有机氟改性核壳型丙烯酸酯乳液的研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯基醚(OP-10)为复合乳化剂,甲基丙烯酸十二氟庚酯(Actyflon-Go4)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料制备了壳层含氟的核壳型丙烯酸酯共聚物乳液.用红外光谱(FT-IR)表征乳胶膜化学组成,用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的微观形态结构,讨论了含氟单体量、乳化剂的量、反应温度等对乳液性能的影响.     

333水性核壳结构型含氟丙烯酸酯乳液的合成及性能

采用半连续种子乳液聚合方法,在十二烷基硫酸钠(SDS)/辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)复合乳化剂的作用下,合成了以甲基丙烯酸甲酯(MM A)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(A ctyflon-G 04)为原料的水性核壳型结构的含氟丙烯酸酯聚合物乳液。并利用FT-IR、SEM-EDX、TEM、DSC等手段研究了乳液的稳定性、乳胶粒子的结构和形态,分析了氟单体含量和复合乳化剂含量对聚合物乳液性能及成膜性能的影响。     

核壳型纳米SiO_2改性含氟聚丙烯酸酯乳液稳定性的研究

采用无皂乳液聚合技术和核壳粒子设计,合成了核壳型纳米SiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,采用透射电镜观察了乳液粒子形态。研究结果表明,采用反应性乳化剂制备的无皂乳液稳定性更好,当反应温度为83℃、引发剂用量为1.1%、反应性乳化剂用量为4%时,所得乳液稳定性好,转化率高,凝胶较少;随着含氟单体用量的增加,乳液聚合稳定性及转化率逐渐降低。     

磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液及乳胶涂料的研究

将甲基丙酰氧乙基磷酸酯(P单体)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及丙烯酸(AA)采用半连续乳液聚合,制备磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液,并配制乳胶涂料。研究了P单体用量、引发剂用量、乳化剂配合比等对乳液及乳胶涂料性能的影响。研究结果表明:磷酸酯的引入,会形成一种磷化膜减缓燃烧,从而起到阻燃作用;当P单体用量为2.2%(wt,质量分数)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量为0.13%(wt,质量分数)、十二烷基硫酸钠(SDS)与乳化剂OP-10质量配合比为3∶1制得的磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳胶涂料的附着力为1级、湿附着力为1级、耐水性达到480h无泡和无锈、耐盐水性达到120h无泡和无锈,具有较好的耐腐蚀性能。     

核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液的成膜性能

运用粒子结构设计原理,合成了核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液,并对其成膜性能进行了考察,探讨了温度、乳化剂及胶乳结构对成膜性能的影响,研究表明,成膜温度、乳化剂、胶乳结构,包括核壳比例,交联单体比例都对成膜的性能有直接的影响。成膜的最佳条件是成膜温度在80℃,乳化剂用量为4%(质量分数),核壳比1∶1,交联单体的用量10%为(质量分数)。     

水性氟碳涂料的制备及其性能

核壳型氟代聚丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、纳米粒子构成的氟碳涂料所得涂层具有优良的自清洁性能,过去对其研究不够。以过硫酸铵为引发剂,阴/非离子表面活性剂为复合乳化剂,采用半连续种子乳液共聚法,将丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)于水相中制备了一种核壳型含氟硅聚丙烯酸酯乳液,与丙烯酸树脂、纳米TiO2等制备了氟碳涂料。利用红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)对乳液主组分结构、乳胶粒形貌及粒径大小进行了表征和分析,考察了固化温度、乳液用量对涂层性能的影响。结果表明:合成乳液的乳胶粒呈规则球状,具有核壳结构,平均粒径约为100 nm;当乳液用量为45 g、固化温度为160℃时,所得涂层性能最佳,与水的接触角达133°,具有较好的自清洁性。     

核壳结构丙烯酸酯共聚物的制备及对聚碳酸酯的增韧

采用半连续乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)核壳结构乳液,经处理制得丙烯酸酯共聚物(ACR),再用ACR对聚碳酸酯(PC)进行增韧改性。研究了引发剂用量、乳化剂配比和用量、交联单体的用量对聚合物乳液的影响,以及ACR含量、核壳比、乳化剂用量和交联单体等对共混物力学性能的影响,并用扫描电镜对共混物冲击断面形貌进行了研究。实验结果表明,随乳化剂用量的增大,乳胶平均粒径减小。在乳化剂用量一定时,随乳化剂中OP-10的增加,乳胶平均粒径增大。在核壳结构乳液中核壳质量比为75/25,交联单体用量为8%,乳化剂用量为3%的条件下,共混物中ACR质量分数为6%时,共混物缺口冲击强度最大,使用交联单体二甲基丙烯酸丁二醇酯(BDDMA)的共混物缺口冲击强度是使用交联单体二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)的共混物缺口冲击强度的2倍。随着ACR含量的增加,PC/ACR的缺口冲击强度增加,拉伸强度和弯曲强度略有下降。扫描电镜表明,ACR在PC/ACR中分散粒径大于乳胶粒径。     

高性能氟-硅改性核壳型纳米乳液制备及应用研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、丙烯酸正丁酯(BA)作为壳单体,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为核单体,合成了氟硅改性核壳结构纳米丙烯酸乳液.研究了核壳结构及VTES、DFMA功能单体对涂膜的性能影响.采用红外光谱、激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对乳液的化学结构、粒径分布和微观形貌进行表征;通过接触角测量对涂膜表面亲疏水性能进行表征.结果表明:核壳结构的纳米乳液粒径分布窄且均匀;VTES、DFMA的加入对涂膜的附着力、耐水性、耐紫外光、耐污性有提高,当VTES、DFMA加入量分别为单体总量的6％、8％时,所制得的纳米乳液的稳定性好,涂膜的综合性能好,其接触角高达110.2°,耐水性突出.     

POSS接枝含氟苯丙聚合物复合材料的制备与性能研究

通过预乳化乳液聚合工艺,制得八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OvPOSS)接枝含氟苯丙聚合物(FPSA)复合材料(OvPOSS/FPSA)。透射电子显微镜(TEM)分析显示,含氟苯丙乳胶粒具有明显的核壳结构,且表面被POSS覆盖。动态光散射(DLS)结果发现,接枝反应使OvPOSS/FPSA复合乳胶粒的平均粒径为95nm比FPSA平均粒径88nm稍大。傅里叶红外光谱(FT-IR)证实了接枝反应的发生。考察了甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和OvPOSS用量对复合涂层疏水性能的影响,结果发现,当DFMA用量为15.0%(wt,质量分数,下同),OvPOSS用量为1.0%时,OvPOSS/FPSA复合涂层的接触角高达102°,疏水性较好。热分析(TGA)结果显示,OvPOSS/FPSA复合涂层的起始分解温度达307℃,具有较好的热稳定性。     

核壳型叔碳改性氟丙乳液的合成与性能

氟碳丙烯酸酯(氟丙)乳液是水乳胶涂料的主要成膜物质之一。为了提高其耐水性、附着力等性能,通过种子乳液聚合法将叔碳酸酯(VC)和氟碳丙烯酸酯(FA)功能单体引入丙烯酸酯共聚乳液,制备了核壳型叔碳改性氟丙乳液,采用透射电子显微镜、红外光谱、耐水性、附着力等对乳液及乳胶膜进行了测试表征,并考察了氟碳单体用量、叔碳单体加料方式及用量、核壳质量比对乳液聚合及乳胶膜性能的影响。结果表明:当氟碳单体用量为8%,叔碳单体加入壳中且用量为6%,核壳质量比为1∶1时,制备的乳液具有明显的核壳结构,乳胶膜接触角可达105.5°,吸水率仅为3.7%,附着力为1级。     

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。     

含氟乳液的持续微波法合成及性能

以非离子型乳化剂OP-10、离子型乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与含氟乳化剂S200为复合乳化剂,通过持续微波法合成甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸六氟丁酯的三元含氟乳液。用持续微波辐射法的效率高,100W功率下反应2min15s,单体转化率为92.8%。乳化剂质量分数增加,乳胶粒粒径逐渐减小;含氟单体质量分数增加,乳胶粒粒径逐渐上升;乳胶粒粒径随着微波功率的增加先增加,在200W处出现转折。乳液的离心稳定性与微波辐射的功率及能量大小有关;含氟单体的增加降低了乳液的稳定性。用接触角表征含氟乳胶膜的防水性能,当氟单体的质量分数为25%时,接触角能够达到84°。     

以A-151为壳层的丙烯酸酯乳液合成及成膜性能

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)为单体,马来酸酐酯单十二酯(HE12)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,核层壳层分别预乳化,在壳层乳液中添加A-151制备核壳型硅丙乳液。通过对乳液固含量、稳定性、凝胶率、粒度及成膜的吸水率、耐碱性测定,探究了反应温度、引发剂用量、复合乳化剂配比及有机硅用量对成膜性能的影响。结果表明:最优条件得到的壳核型乳液具有优良的成膜性能。     

含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备与性能研究

目的确定含氟丙烯酸酯共聚物乳液的最佳配方,研究其涂膜表面的疏水疏油性、热力学稳定性等性能。方法以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为原料,丙烯酸十三氟辛酯(PFOA)为含氟单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基磺酸钠(SDS)为复合乳化剂,去离子水为分散介质,采用半连续种子乳液聚合法制备核壳型含氟丙烯酸酯共聚物乳液。通过CA,FTIR,DSC,TG和AFM等仪器,对共聚物涂膜的疏水疏油性能、热力学性能及表面化学成分进行表征。结果当乳化剂(OP-10与SDS的质量比为2∶1)的质量分数为3%、引发剂(APS)的质量分数为0.6%、丙烯酸十三氟辛酯(PFOA)的质量分数为9%时,单体转化率最高、凝胶率最低,涂膜对水和十六烷的接触角分别为114°和85°。结论合成的乳液具有良好的疏水疏油性和热力学稳定性等性能,适合油墨罐内壁涂料等产品。     

长链含氟丙烯酸酯乳液的合成及其在皮革防水中的应用

以阴离子含氟表面活性剂全氟壬氧基苯磺酸钠FBS与非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9复配物为乳化剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用乳液聚合法制得了全氟烷基乙基丙烯酸酯(FA)/甲基丙烯酸十二醇酯(LMA)/丙烯酸羟乙酯(HEAA)(按质量比FA∶LMA∶HEAA=80∶16.5∶3.5)三元无规共聚乳液(FLHA),用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对FLHA结构进行了表征,探讨了乳化剂及引发剂用量对单体转化率的影响。结果表明当乳化剂的用量为单体的5%,引发剂的用量为单体的2%时,单体转化率最大,含氟丙烯酸酯乳液(FLHA)物化性能稳定。将其用于山羊蓝湿革的防水整理,可使蓝湿革的静态接触角达到139.6°,赋予其良好的防水性能。     

含氟硅聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成

以异佛尔酮二异氰酸(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟丙基硅氧烷(PDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)及1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用溶液聚合法合成有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)。以SiPU为种子乳液,并作为复合乳液的壳层,加入核层单体丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过乳液聚合得到氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液。考察了PDMS及DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜表面疏水性能的影响。采用FT-IR、CA、TEM、DSC及TG等表征复合乳液涂膜结构与性能。结果表明,FSiPUA复合乳液呈现核壳结构,在PDMS和DFMA的协同作用下,当PDMS和DFMA用量分别为m(PDMS)/m(PU)=5.5/100和m(DFMA)/m(AA)=15/100时,涂膜的表面自由能低至21.67 mN/m,对去离子水接触角达102.3°,涂膜耐热性有一定提高。     

甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯改性丙烯酸酯乳液压敏胶的制备及其性能

采用预乳化半连续工艺合成了乙酰乙酰氧基丙烯酸酯压敏胶乳液,以乙二胺为交联剂对其进行了交联改性。探讨了交联单体甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)用量对乳液及胶膜压敏粘接性能的影响。研究结果表明:随着AAEM含量的增加,乳液的粒径变大,乳胶膜耐水性能显著提高。当AAEM用量为单体总量的3%(wt,质量分数)时,所制备的压敏胶带具有很好的压敏粘接性能平衡和耐高温性能。     

阳离子无皂含氟核壳苯丙乳液的制备及成核机理

在水溶性阳离子单体甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)存在下,以乙醇为助溶剂,通过种子半连续核壳乳液聚合法制备阳离子无皂含氟核壳苯丙乳液。考察了水溶性阳离子单体DMC和乙醇用量对乳液聚合过程的影响;用透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对聚合物乳液乳胶粒形貌及涂膜化学组成进行表征,并讨论了无皂乳液聚合的成核机理和聚合过程。结果表明,采用种子半连续乳液聚合法,当DMC的质量分数为6.0%,乙醇的质量分数为7.5%(釜液)时,可以得到稳定的阳离子核壳结构含氟乳液,无皂乳液聚合的成核机理是先以均相成核方式后继续以低聚物成核方式进行,最终形成核壳结构。