核壳型硅丙复合乳液的合成及其性能研究

用单体预乳化法和半连续种子乳液聚合法合成了核壳型硅丙复合乳液,研究了壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS-1)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配比例、核层聚合乳化剂补加速率及壳层聚合乳化剂补加速率对乳液性能和乳胶粒粒径及其分布的影响。考察了复配乳化剂用量对单体转化率、涂膜耐水性的影响规律。结果表明,所合成的系列乳液中,复配乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径小,粒径最小为72.99nm,乳液黏度大,其最大值为60.0mPa.s;而采用MS-1单一乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径分布最窄,其多分散性指数(PDI)为0.01,乳液黏度最小,其值为37.78mPa.s。当核层和壳层聚合乳化剂持续补加时间分别为120min和210min时,聚合体系乳胶粒数目基本保持不变,后续加入的单体在种子乳胶粒表面进行聚合,形成"核壳"结构。此外,随着乳化剂用量增加,单体的转化率提高但涂膜的耐水性下降。并用红外、透射电镜分别对聚合物分子链结构和乳胶粒形貌结构进行了表征。     

疏水作用对可再分散聚合物乳胶粉水分散性的影响机理研究

通过改变壳层单体中苯乙烯(St)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的比例,合成一系列疏水作用递减的核壳结构聚合物乳液,并将它们干燥制备成聚合物乳胶粉.研究壳层疏水作用对乳液碱中和过程、乳胶粉微观形貌和水分散性能的影响,并探讨其对水分散性的作用机理.研究结果表明,乳胶粒径随羧基中和而逐渐增大,壳层疏水作用对乳胶粒的中和膨胀有显著...     

酰肼交联体系对外交联核壳结构苯丙乳液成膜性能的影响

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联单体,采用核壳乳液聚合法对常规苯丙乳液进行改性,制备了室温外交联型苯丙乳液。着重探讨了DAAM/ADH体系对苯丙乳液粒径、稳定性、干燥时间、涂膜强度以及耐水性等影响。研究结果表明:该苯丙乳液具有较明显的核壳结构,并且涂膜具有共价交联结构;当n(ADH)∶n(DAAM)=0.75∶1时,涂膜具有相对最好的综合性能,其铅笔硬度、拉伸强度和耐水性明显提高,并且室温干燥时间也明显缩短。     

交联网络对丙烯酸系乳液聚合物涂膜性能的影响

用不饱和伯胺顺丁烯二酸单乙二胺酰胺（UPA）与丙烯酸系单体的共聚物乳液作为反应性乳液的第一组分，将乙二醇二缩水甘油醚分散在水中作为反应性乳液第二组分，并以EGDMA作为含伯胺基团的丙烯酸系共聚物乳胶粒内部交联剂。研究表明：UPA能与丙烯酸酯发生共聚。制备了UPA分别在乳胶粒核层和壳层的乳液。通过乳胶粒结构和熟化温度对涂膜力学性能影响的研究表明：交联结构严重阻碍乳胶粒内聚合物链段在界面的扩散。UPA处于乳胶粒壳层较其处于核层对交联影响较小；对于上述两种结构，熟化温度的提高对扩散的影响大于交联反应的影响，因此，涂膜的拉伸强度随熟化温度发生显著变化。     

丙烯酸酯可再分散乳胶粉的性能与表征

丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为共聚单体合成了具有软核硬壳结构的丙烯酸酯乳液,经喷雾干燥法制得了丙烯酸酯可再分散乳胶粉.通过测试再分散液粒径及其分布、吸光度表征了乳胶粉再分散性及再分散液稳定性,并用扫描电镜(SEM)观察了再分散液的微观成膜效果,最后用傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热(DSC)等测试对乳胶粉进行了表征.实验结果表明,制备的乳胶粉具有良好的再分散稳定性,再分散液和原乳液粒径大小及其分布基本相同,SEM显示再分散液具有良好的成膜性,FT-IR表明乳胶粉的分子结构与原乳液相比未发生明显改变,TEM显示再分散液粒子未发生变化仍保持核壳结构,DSC验证了制得的乳胶粉具有核(25℃和壳55℃两个玻璃化温度(T_g).所有分析表明乳胶粉再分散液与原乳液的性能和结构基本相同.     

N-羟甲基丙烯酰胺对硅丙乳液及乳胶膜性能的影响

将N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、端乙烯基聚硅氧烷大单体与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚合反应,制备了稳定的自交联型的硅丙乳液。通过聚合过程的动力学,聚合稳定性,乳胶粒的粒径大小和分布,以及乳胶膜的耐水性和力学性能测试,结合乳胶粒的微观形态和胶膜的红外光谱和DSC分析,讨论了NMA的引入及聚合方法对硅丙乳液和乳胶膜性能的影响。结果表明,在NMA适量加入的情况下,聚合反应速度加快,聚合稳定性提高,乳胶膜的耐水性增强,并使乳胶膜的力学性能也得到较大的提高。     

NMA改性PVAc基反向核壳结构乳液的制备及其性能研究

采用粒子设计手段,通过半连续种子乳液聚合法制备了以PVAc(聚醋酸乙烯酯)为核、PS(聚苯乙烯)为壳、MA(马来酸酐)为桥接单体的反向核壳结构乳液。以具有自交联属性的NMA(N-羟甲基丙烯酰胺)为功能单体,在壳层表面通过接枝共聚方法进行功能性修饰。核壳结构化的构建及表面功能性修饰赋予复合乳液室温交联特性,构建的乳胶粒子形貌呈草莓型。w(NMA)=1.0%、2.0%(相对于单体总质量而言)时,粒径均匀约为157 nm。复合乳液胶接试件耐水性增强,可耐沸水煮180 min;且剪切湿强度明显提升,最大湿强度达到2.2 MPa。     

制备可再分散苯-丙乳胶粉的干燥温度探讨

采用喷雾干燥法制备苯-丙可再分散乳胶粉.探讨了干燥室进口温度对制备苯-丙可再分散乳胶粉及其性能的影响.结果表明,进口干燥空气的温度对乳胶粉的外观、粒径、含水率、再分散性、成膜性能、吸水率有较大影响.干燥温度升高,可再分散乳胶粉含水率降低,再分散液粒径减小,再分散性、成膜性都变好,吸水率提高.但温度过高(160 ℃)和过低(100 ℃)会使乳胶粒子在干燥过程中形成粒径较大的聚合物颗粒,导致粉体滤渣含量增加,对于苯-丙乳液来说,适当的喷雾干燥温度是120～140 ℃.红外光谱图表明:在100～160 ℃下的干燥没有明显改变乳胶粒子的分子结构.SEM图分析表明:干燥温度越高,再生膜越致密.     

一种新型丙烯酸乳液的研制

采用预乳化工艺和种子乳液聚合的方法,合成了具有核壳结构的皮革用丙烯酸酯乳液。并讨论了乳胶粒核层和壳层的温度、核壳单体质量比、聚合物的玻璃化温度Tg以及交联剂等因素对乳液性能的影响。实验结果表明:当乳胶粒是软核硬壳、核壳质量比为1∶4、聚合物的玻璃化温度为25℃并在反应过程中加入交联剂时得到的乳液具有优良的综合性能。     

氟硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(GO4)作为苯丙乳液的改性剂,采用半连续乳液聚合法制得了核壳型氟硅改性的苯丙乳液。讨论了乳化剂用量、引发剂用量、交联剂用量以及改性剂用量对乳液单体转化率的影响,并对改性乳液和未改性乳液进行了性能测试。结果表明,改性后的苯丙乳液比未改性的苯丙乳液转化率高,涂膜吸水率低,耐溶剂性好;乳胶膜的红外光谱测试表明单体已经反应完全且氟硅单体已接枝到共聚物中;粒径分析和TEM测试则说明乳胶粒粒径较小,呈核壳型结构且粒径分布均匀。     

红外干燥高玻璃化温度乳液的成膜研究

采用具有核壳结构的丙烯酸酯自交联乳液,研究其在红外干燥下的成膜及性能,并利用Routh-Russel模型优化确定其成膜机理,优化了成膜条件。研究表明,通过红外干燥可以实现高玻璃化温度(Tg)乳液的快速成膜。聚合物乳液Tg和湿膜厚度H能够改变Routh-Russel模型的参数λ和Pe,继而影响乳胶粒子的成膜性能。Tg58℃及H≤400μm时,乳胶粒子受毛细管力变形,形成连续透明的聚合物膜,其硬度相比于室温自然干燥的涂膜高出2~5倍,且耐水性显著增加。原子力显微镜(AFM)表征证实红外干燥确实能够促进乳胶粒子的融并变形。     

水性木器涂料用有机硅改性苯丙乳液的合成与性能研究

采用半连续乳液聚合法合成了高固含量、低黏度水性木器涂料用核壳结构苯丙乳液,讨论了交联单体的选择和用量、硬单体(St/MMA)比例、聚合物结构对乳液性能的影响。然后通过有机硅改性丙烯酸乳液,考察了有机硅添加量对乳液性能的影响,并探讨了粒子结构对水性木器涂料用苯丙乳液成膜体系的影响。以FT-IR表征了合成的苯丙乳液的结构,表明所得聚合物结构是按设计合成的,以DSC测试了树脂的玻璃化温度,与设计值相近,以SEM表征了乳液的粒子形态,结果表明在乳液中乳胶粒以均一的粒径均匀分散。     

核壳型聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液的制备

以过硫酸铵(APS)为引发剂,用种子乳液聚合方法,合成出以聚苯乙烯(PSt)为核, 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的复合乳液。透射电子显微镜观察了核壳复合乳胶粒的形态,光散射粒径分布仪(PCS)测量胶乳粒径大小及其分布。最终成功地制得了核壳型PS/PMMA复合乳液,所得复合乳胶粒粒径大小在60～90nm左右,且单分散性较好。     

GAD室温自交联乳液的粒径及其分布

合成得到了含环氧基、羧基和胺基的室温自交联乳液,研究了聚合工艺和乳胶粒结构及组成对乳液粒径及其粒径分布的影响。结果表明：聚合温度对乳液粒径及其分布的影响较小,加大乳化剂用量和乳化单体滴加速率使乳液粒径减小,粒径分布变窄;壳层甲基丙烯酸二甲氨基乙酯用量增加,致仗乳液粒径增大和粒径分布变宽;在合适的中间层分率下获得粒径较小和粒径分布较均匀的乳液;中间层引入（甲基）丙烯酸可减小乳胶粒径,并使粒径分布更均匀。     

pH敏感的水溶性氨基聚合物的制备及其对乳液成膜的影响

从乳胶粒的成膜驱动力入手,研究了在乳液中加入pH敏感的水溶性氨基聚合物,利用特定条件下,氨基聚合物破坏乳胶粒的双电层,从而克服乳胶粒聚结的斥力,促使乳胶粒快速聚结成膜。探讨了不同条件下氨基聚合物的制备、氨基聚合物与乳液稳定共存的条件以及对乳液干燥速度的影响。     

含双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的水性乳液的制备与性能研究

通过预乳化乳液聚合工艺,合成了含官能团单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺(NMA)的自交联丙烯酸酯乳液。实验结果表明,DAAM用量的增加对乳液涂膜的硬度有影响,而涂膜的耐水性随NMA用量增加有显著提高,在DAAM用量为单体含量的2％,NMA用量为单体含量的4％时,涂膜的铅笔划痕硬度达2H,耐水性达96h以上。     

有机硅改性苯丙乳液的合成及其性能研究

采用半连续乳液聚合反应的方法合成有机硅改性苯丙乳液,系统考察了乙烯基硅油、乳化剂、引发剂等因素对乳液聚合反应及乳胶粒尺寸和涂膜性能的影响。以乙烯基质量分数为0.30%的羟基硅油与苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乳液共聚,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用m(十二烷基苯磺酸钠)∶m(聚乙二醇辛苯基醚)=1∶2的复合型乳化剂,70℃下共聚5～6h。所得的乳液带蓝色荧光,乳胶粒粒径为70～100nm,粒径分布窄,乳液具有良好的钙离子稳定性、贮存稳定性和耐温性,涂膜耐水性较好。     

SLT聚合物自修复防水涂料的研制

与普通聚合物乳液防水涂料相比,SLT聚合物自修复防水涂料的耐水性和与水泥基基层的粘结性得到显著改善,并具有自动修复涂膜微细裂纹的功能。该涂料的研制要点在于将自交联聚丙烯酸酯乳液和普通乳液复合并混拼硅溶胶。研究结果表明:自交联乳液能够提高涂膜的抗拉强度和耐水性,硅溶胶能够显著提高涂膜的拉伸粘结强度。     

苯乙烯/丙烯酸酯核壳乳液作为亲水性涂料的基础研究

合成了以聚苯乙烯为核、聚丙烯酸丁酯为壳的核壳乳液,并采用了丙烯酸作为功能性单体,使乳液在成膜时乳胶粒表面的羧基赋予涂膜亲水的性能。水性涂料的亲水和耐水性能很难并存,研究了该乳液用于亲水性涂料时,如何提高涂膜的耐水性和硬度。并分别从以下三个方面入手,首先,通过回归动力学方程和保证较少的聚合凝胶量,确定了乳化剂的用量;其次,调节了核壳所用的交联剂二乙烯基苯的用量;最后,采用1,6-己二胺与乳胶粒表面羧基反应,使乳液在成膜时进一步交联。综合以上工作使得涂膜的铅笔硬度达到2H,在水中浸泡48 h不水白、脱落。     

羧基化PMMA／PBA复合乳胶粒的粒子形态控制及膜结构

采用两阶段乳液聚合工艺制备了由组成为66％聚甲基丙烯酸甲酯／34％聚丙烯酸正丁酯的硬核和纯聚丙烯酸正丁酯软壳构成的乳胶粒，采用原子力显微镜（AFM）考察了乳胶粒的形态及其涂膜的表面结构，对乳液乳胶粒结构及涂膜等因素与从动力学观点所期望的最低宏观性能进行了关联。论文还对不同的乳胶粒结构形态与前文（Kitsch等．Colloid Surf A 2001，183185，725，该文对相应的软核／硬壳分散体进行了分析）报道的结果进行了比较，控制粒子形态的关键性参数是热力学因素，例如：（1）阶段比和（2）相之间的相容性，以及影响聚合物链流动性的动力学因素（如交联和聚合物的玻璃化转变温度）。在本研究中，我们用在室温下为玻璃态但其玻璃化转变温度（Tg）却低于反应温度的聚合物作为核材料，因而第二阶聚合物链的扩散受到了很大影响。由此看出，影响该乳液体系性能的主要因素是动力学因素。本文对不同乳胶粒结构形态进行了定量讨论，并将反应参数的影响、前文的研究结果等均与计算模拟及他人的试验结果进行了比较。