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.     

高含氢聚甲基硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液的研究--(Ⅱ)原料配比对乳液稳定性的影响

用单体乳液滴加法合成了聚甲基硅氧烷／聚丙烯酸酯复合乳液,通过对乳液的界面张力、表现粘度、乳胶的结构形态分析,探讨了高含氢聚硅氧烷用量、丙烯酸用量、乳化荆用量影响乳液稳定性的规律．结果表明,由于乳胶粒子的核壳(或草莓型)结构在一定程度上抑制了复合乳液的相分离,有利于乳液的稳定．当PHMS为单体质量的16％、AA用量为单体质量的3％、乳化剂用量为单体质量的5％时,乳液的稳定性最好．     

高固含量低粘酮肼交联聚丙烯酸酯微乳液的制备及性能

以丙烯酸类单体为聚合单体,采用种子聚合制备了高固含量聚丙烯酸酯微乳液,讨论了乳化剂用量、引发剂用量、软硬单体比例等对乳液粒径及粘度的影响,并用IR、TEM、粒径仪对共聚物进行表征,实验结果表明,随着乳化剂用量增加,乳液粘度不断增大,粒径逐渐减小;乳液粒径随引发剂用量的增大先增大后减小,而乳液粘度随引发剂用量的增大先减小后增大;随着软硬单体比例的增大,乳液粘度逐渐增大,而对粒径的影响不明显;当pH值=7.5～9时,聚丙烯酸酯微乳液具有良好的稳定性。     

用于水性防锈涂料的BA/St/AN功能乳液的合成

为了研制无毒环保的水性防锈涂料,采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸以及磷酸酯功能性单体合成了一种功能性乳液,通过对粒径、凝聚率、吸水率、钙离子稳定性、附着力等性能分析,确定了阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂按1:1混合配比,用量为单体总量的3%,自制的磷酸酯功能单体用量为单体总量的2%时,乳液及其涂膜有较好的综合性能.用该乳液配制的水性防锈涂料漆膜在3%的盐水中浸泡时间超过720 h.     

环境友好型苯丙防锈乳液的改性研究

乳液聚合中引入功能性单体制备一种环境友好型水性防锈苯丙乳液.分别研究考察了具有抗闪蚀能力的功能单体羟基磷酸酯、交联单体丙烯酸羟乙酯、环氧E44以及可室温固化成膜的功能单体乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的用量对乳液涂膜及其性能的影响.结果表明,当羟基磷酸酯的用量为单体总量的4％、丙烯酸羟乙酯为10％(相当于单体总量1.5％的-OH)、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯AAEM为7％、环氧树脂E-44为6％时,所制备的乳液漆膜的综合性能达到最佳.     

含氟丙烯酸酯复合乳液的制备及性能

含氟丙烯酸酯性能优异,目前以丙烯酸六氟丁酯(HFBM)单体合成水性含氟丙烯酸酯乳液的报道较少。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为主要单体,HFBM为功能单体,采用预乳化工艺合成了含氟丙烯酸酯复合乳液,优化了乳液合成条件(复合乳化剂配比、引发剂用量、含氟单体用量),并用红外光谱和热重分析研究了优化条件合成乳液的结构和其所成乳胶膜的热稳定性。结果表明:复合乳化剂中m(十二烷基硫酸钠)∶m(曲拉通X-100)=3∶2,引发剂(过硫酸钾)用量为1.0%,含氟单体用量为9%时,合成的含氟丙烯酸酯复合乳液性能最好,具有较大的单体转化率和较小的凝胶率,乳胶膜有较大的拉伸强度;HFBM被成功地引入聚合物链段结构中,并使聚合物的热稳定性大幅提高。     

梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯杂化乳液的合成与性能

用含刚性环状结构丙烯酸酯改性水性聚氨酯,通过乳液聚合法制备了具有互穿网络(IPN)结构的梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯杂化乳液。讨论了丙烯酸异冰片酯对梳状水性聚氨酯乳液性能的影响。红外谱图结果表明杂化乳液中丙烯酸异冰片酯反应完全。所形成的IPN结构对提高梳状水性聚氨酯的力学强度、热稳定性、耐热性有显著效果,但对粘接性能改善不利。随着丙烯酸异冰片酯单体含量增加,梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯复合物力学强度、热稳定性、耐热性和耐水性增加,但粘接性能显著降低。     

凹凸棒石/聚丙烯酸高吸水复合材料的制备与表征

利用凹凸棒石和丙烯酸为原料,采用水溶液聚合法合成了凹凸棒石/聚丙烯酸高吸水复合材料,采用正交实验探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体中和度、凹凸棒石添加量、聚合温度对复合材料吸水性能的影响,结果表明:当交联剂用量为丙烯酸的0.06%,引发剂用量为0.3%,中和度为70%,凹凸棒石用量为15%,反应温度为80℃时所合成的复合材料吸液性能最好。同时揭示了各因素对复合材料吸液性能的影响力大小为:交联剂用量>聚合温度>凹凸棒石添加量>中和度>引发剂用量。红外光谱(FTIR)表明凹凸棒石表面的羟基参与了接枝共聚反应,扫描电子显微镜(SEM)表明凹凸棒石/聚丙烯酸吸水复合材料的表面疏松多孔。     

交联型有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的合成及涂膜性能

为提高聚丙烯酸酯乳液涂膜的稳定性,克服传统有机硅改性的弊端,采用无皂乳液聚合技术合成交联型有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液。测试了无皂乳液单体转化率、凝胶率及涂膜吸水率和拉伸强度,并用红外光谱仪分析其结构。通过调节引发剂过硫酸铵(APS)、可聚合乳化剂烷基乙烯基磺酸盐(ALVS)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙烯基硅油(Vi-PDMS)用量,改进乳液和涂膜性能。结果表明:当APS,ALVS,GMA,Vi-PDMS用量分别为0.8%,4.0%,4.0%,8.0%时,乳液综合性能最优,涂膜耐水性明显好于普通乳化剂乳液涂膜,且力学性能良好。     

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。     

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。     

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。     

VAc-BA-AA三元共聚乳液的制备及膜性能

采用半连续乳液聚合法合成了醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚乳液。通过正交试验对乳液制备条件进行优化,且在最佳条件下系统地研究了共聚物胶膜的力学性能、吸水性能。用FT-IR、DSC、DMA对胶膜的结构和热性能进行了分析。正交分析表明,最佳合成条件为单体配比mVAc∶mBA=3∶1,功能单体丙烯酸(AA)用量0.75%,保护胶体聚乙烯醇(PVA)用量2%,SDS∶OP-10=1∶3,乳化剂用量3%。干燥温度约为110℃时,胶膜的综合性能最好。     

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。     

反应性增黏树脂的合成及改性丙烯酸酯乳液压敏胶研究

丙烯酸松香与丙烯酸-2-羟乙酯发生部分酯化反应可制得既含双键又含羧基的丙烯酸松香单-2-(丙烯酰氧基)乙酯(ARAE),将ARAE溶解在丙烯酸酯单体中,通过乳液共聚法使聚丙烯酸酯分子链中直接接上松香增黏基团。用红外光谱仪和差示扫描量热分析仪对其进行了分析,实验结果表明:通过共聚实现了ARAE与丙烯酸酯分子链的有机结合,且两者相容性很好。在主配方不变的条件下,通过调节ARAE的用量,可得到性能良好的乳液型压敏胶。     

水性油墨用室温交联丙烯酸酯乳液的研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为共聚单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为功能单体,采用半连续法乳液聚合技术,合成了含有酮羰基的聚丙烯酸酯乳液。以己二酸二酰肼为交联剂,获得的丙烯酸酯乳液在室温贮存时不产生交联反应,而在干燥时由于体系pH值发生变化,在酸的催化下可固化成膜。结果表明,加入3%的DAAM制得的丙烯酸酯乳液,固含量达50%左右,粒径主要分布在68.1 nm左右,且分布范围较窄,室温交联胶膜透明度、光泽度高,成膜速度快,各项性能优异。     

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。     

水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂的制备及应用研究

为了改善水性醇酸涂料的干燥性能和防腐性能,以妥尔油酸、苯甲酸、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸反应制备醇酸树脂,采用含羟基的丙烯酸类单体对醇酸树脂进行改性,制备了性能优异的水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂。以改性后的水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂为成膜物质,设计了水性羟基丙烯酸改性醇酸涂料,讨论了脂肪酸种类、醇酸树脂的油度、丙烯酸单体用量、醇酸树脂羟基值、改性树脂羟基值、醇酸树脂和丙烯酸酯类单体比例及助溶剂等因素对树脂性能的影响。结果表明：制备的水性羟基丙烯酸改性醇酸涂料在低温、高湿环境中干燥速度快、机械性能好,同时具有优异的耐候性和防腐性能。     

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)。     

单体组成对苯丙乳液及纸塑复膜胶性能的影响

以丙烯酸丁酯、苯乙烯等为主要单体,采用乳液聚合法制备了苯丙乳液纸塑复膜胶.主要研究了单体组成对乳液及胶粘剂性能的影响.结果表明,当软硬单体质量比在1.5～2.5范围内,甲基丙烯酸甲酯、2-乙基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸含量分别为10%(质量分量,后同)、8%、2%～5%时,合成的乳液性能最佳.在最佳条件下合成的乳液配制成的胶粘剂对纸-聚酯(聚丙烯)膜表现出良好的粘接力,180°剥离强度可达7.75N/2.5cm(聚酯膜-白卡纸).