含氟丙烯酸酯共聚乳液的制备及表征

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）等为主要单体,丙烯酸全氟烷基酯（Zonyl TM）为含氟单体,甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为交联单体,采用种子乳液聚合法制备了含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了Zonyl TM、HEMA、引发齐（APS）用量、复合乳化剂（SDS/OP—10）、聚合温度、聚合时间和搅拌速度等因素对聚合反应最终转化率、耐水性和乳液稳定性的影响。制备的乳液单体总转化率高,乳液凝聚率低,聚合反应稳定,涂膜的综合性能优良。此外,含氟乳胶膜对水的接触角及TG分析结果表明,Zonyl TM有效参与了共聚反应,提高了涂膜的耐水性及耐热性。     

含氟丙烯酸酯共聚物涂膜表面润湿性的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸β–羟乙酯(HEMA)、(甲基)丙烯酸高级酯(AAs)、含氟(甲基)丙烯酸酯(Fs)等单体为原料,HDI三聚体为固化剂,通过改变共聚物组成、氟碳链长、(甲基)丙烯酸高级酯烷烃链长等因素,合成了一系列的含氟丙烯酸酯共聚物。采用水、煤油和液压油接触角以及水滴滚动距离,表征了共聚物涂膜的表面润湿性,并探讨了其影响因素。结果表明,共聚物组成和结构、烷烃链长对水的接触角影响不大,而对水的滚动性能具有较大影响;氟碳链长以及氟单体的添加方式对油水接触角和水的滚动性能有较大影响;烷烃侧链的柔顺性对油的接触角影响较大,而对水几乎没有影响。     

木器用多重交联羟基丙烯酸酯乳液的制备与应用研究

以丙烯酸丁酯(BA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主单体,丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)以及双丙酮丙烯酰胺(DAAM)/己二酸二酰肼(ADH)自交联体系为功能性单体,采用半连续乳液聚合工艺制备木器用多重交联羟基丙烯酸酯乳液。探究了HEMA、DAAM/ADH、AA用量以及玻璃化转变温度(T_g)对乳液和涂膜性能的影响。结果表明:当羟基含量为4%,DAAM、AA分别占单体总量的2%、1.5%,且乳液T_g设计为20℃时,制备的羟基丙烯酸酯乳液配制成的双组分木器清漆,涂膜硬度可达2H、附着力为0级、耐水性优异且耐化学品性好。     

高固体分含氟羟基丙烯酸酯树脂的制备及性能研究

采用溶液聚合法,将丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸十二氟庚酯(氟单体)与叔碳酸乙烯酯(VV-10)共聚,制备了高固含量的含氟羟基丙烯酸酯树脂。研究了引发剂、链转移剂用量对树脂黏度的影响。同时讨论了VV-10用量、羟值及含氟单体量对树脂涂膜耐水性、耐溶剂性、疏水性的影响。结果表明:甲基丙烯酸十二氟庚酯的加入降低了涂膜的表面能,VV-10的加入提高了涂膜的耐水性,从而成功地制备了固含量为80%,综合性能优良的含氟羟基丙烯酸酯树脂。     

含氟丙烯酸酯乳液合成及其内墙涂料防涂鸦性的研究

以烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS-1)、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(CO-436)和NP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂进行了含氟丙烯酸酯乳液聚合研究,测定不同含氟单体含量制备的乳液干膜及漆膜与水、油的接触角,比较含氟单体含量、不同交联单体及含量对涂膜耐污性能的影响。研究结果表明:随含氟单体含量增加,乳液干膜及涂膜与水、油接触角增大;由12%甲基丙烯酸十二氟庚酯、5%双丙酮丙烯酰胺所合成的含氟丙烯酸酯乳液,稳定性高,耐沾污性好;当乳液含量为涂料配方总量的36%时,涂膜对水彩污迹的耐污性能明显改善,且遮盖力好。     

水性羟基丙烯酸乳液的制备及在双组分水性聚氨酯涂料中的应用

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为主单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,十二烷基二苯醚二磺酸为乳化剂,碳酸氢钠为缓冲剂,通过半连续乳液聚合工艺合成了双组分水性聚氨酯涂料用丙烯酸乳液。探究了丙烯酸单体用量、T_g、引发剂(APS)用量和乳化剂用量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明当丙烯酸单体用量占单体总量的1%(质量分数,后同)、APS占单体总量的1%、乳化剂占3%、T_g设计为30℃时,合成的水性羟基丙烯酸乳液制备双组分聚氨酯涂料,其涂膜附着力好、耐水性好,铅笔硬度可达2H。     

核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)等为主要原料,采用多步乳液聚合法,合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液。实验结果表明,主要单体质量比m(MMA)∶m(BA)=45∶55,核壳单体质量比为6∶4,含氟单体质量分数为7%,乳化剂质量分数为3%~4%时,制备得到的含氟丙烯酸乳胶粒子具有软核/硬壳结构,粒径为120 nm,乳胶膜吸水率为7%。通过傅里叶红外光谱法(FTIR)对乳液结构进行表征,结果表明,含氟单体参与了有效聚合;差示量热扫描(DSC)和热重分析法(TG)分析结果表明,聚合物存在两个玻璃化温度(-10.2℃和58.4℃),且热分解温度比不含氟的聚合物提高了59℃;接触角测试结果表明,当w(HFMA)≥7%时,乳胶膜正面与水的接触角为98.2,°说明所合成的核壳结构含氟丙烯酸酯乳液中有机氟富集于壳层,涂膜的耐热、疏水性良好。     

含氟丙烯酸酯乳液高疏水性与低氟含量的平衡探索

为了研究含氟丙烯酸酯乳液涂膜的疏水性与氟含量的平衡关系,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为含氟单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联单体,采用半连续核壳乳液聚合的方法合成了一系列自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究表明:含氟单体含量为12%(即氟含量为6.84%,均以聚合单体的总质量计,下同)时,含氟基团在涂膜表面可以达到饱和,乳液固含量可达38.2%;再添加4%交联单体,涂膜的水接触角为116.6°。当含氟单体含量降为4%(氟含量2.28%)时,通过提高成膜温度或添加成膜助剂,也可使涂膜表面的水接触角达到104.2°,具有较好的疏水性能。     

氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯涂料性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用溶液聚合法合成了一系列氟含量不同的水性羟基丙烯酸树脂。将含氟水性羟基丙烯酸树脂、亲水性异氰酸酯固化剂和助剂混合制备氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯（2K—WPU）涂料。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对其结构进行了表征,并对涂料的接触角、吸水率和清漆性能分别进行了测试。结果表明,该水性树脂粒径在28．2～68．1nm之间,粒径分布均匀。当水性羟基丙烯酸树脂组成中DFMA质量分数从0增加至20％时,所制备氟改性2K-WPu涂料的水接触角从70．3。增大到97．6。,吸水率从11．4％降低至6．31％,涂膜的耐水性显著提高。清漆性能测试表明,所制氟改性2K．WPu的各项性能优异。     

丙烯酸酯乳液的合成及改性研究

以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)为功能单体、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为交联单体和十二烷基硫酸钠(SDS)/乳化剂(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用核/壳种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯共聚乳液;然后在壳层聚合时寸加入HEMA,并用乙烯基有机硅进行改性,制得硅丙乳液。结果表明:当m(SDS):m(OP-10)=3:2、w(复合乳化剂)=3.4%、w(引发剂)=0.82%、w(HEMA)=3.5%、聚合温度为80℃以及聚合中期加入6.8%乙烯基硅油至壳单体中时,硅丙乳液及其胶膜的稳定性、耐水性和力学性能俱佳。     

聚氨酯/含氟丙烯酸酯阳离子乳液制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇为原料,3-二甲胺基-1,2丙二醇为亲水扩链剂,丙烯酸羟乙酯为封端剂合成了部分双键封端的聚氨酯预聚体,并进一步制备了水性聚氨酯乳液。然后以丙烯酸六氟丁酯(F6BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为改性单体,采用种子乳液聚合法制备了阳离子型水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液(WFPUA)。制备的乳液具有粒径小、粒度分布窄、乳液稳定性好等特点。考察了F6BA含量对涂膜疏水性能的影响,结果表明,MMA和F6BA用量分别为聚氨酯预聚体质量的25%和20%时,涂膜的水接触角为97.22°,吸水率为6.76%,具有良好的疏水性能。     

含氟羟基丙烯酸水分散体的制备研究

以含氟丙烯酸单体、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯酸丁酯(BA)甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)等单体先制备了高固体份溶剂型含氟丙烯酸树脂,再经过胺中和,最后加水进行分散,制备了含氟羟基丙烯酸水分散体。讨论了相对分子质量、反应温度、中和度、溶剂量、酸价、含氟单体用量(氟含量)对树脂制备的影响。     

丙烯酸酯后交联乳液的性能研究

以MMA(甲基丙烯酸甲酯)和BA(丙烯酸丁酯)为主单体,HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)为交联单体制备了丙烯酸酯后交联乳液,探讨了HEMA用量对乳液单体转化率、聚合速率、粒径及其分布、凝胶率以及交联前后乳胶膜交联度、水接触角、力学性能和耐热性的影响。研究结果表明:HEMA明显影响,但对聚合稳定性有促进作用;当其含量超过3%乳液粒径分布变宽,进一步增加则会导致粒径增加;同时,HEMA显交联,交联后乳胶膜交联度可达80%显提高。     

叔碳改性氟碳丙烯酸酯乳液的制备及应用

以叔碳酸酯、含氟丙烯酸酯、丙烯酸(酯)等为共聚单体,制备微交联叔碳改性氟碳共聚乳液。研究了叔碳酸酯、含氟丙烯酸酯、交联剂等对乳液性能的影响。并对制备的乳液及涂料进行了傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等表征。结果表明:叔碳与氟碳的协同效应促进了氟原子的表面迁移,在改善成膜性的同时有效提高了乳胶膜的接触角和耐水性。利用此乳液制备的涂料成膜性和二次涂刷性好,最低成膜温度低。漆膜具有较强的附着力,其耐水性、耐碱性、耐沾污性、疏水疏油性优良。     

含氟丙烯酸酯超疏水膜的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,采用悬浮共聚制备出超疏水含氟丙烯酸酯树脂,然后通过溶剂挥发法制得超疏水膜。通过红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角(WCA)和热分析(TG)等手段,对含氟丙烯酸酯树脂膜进行的组成、外观形貌、疏水性能和热性能等方面进行研究。结果表明:含氟丙烯酸酯树脂膜表面结构是凸凹不平的,由很多微纳米尺寸的乳突组成,类似荷叶表面结构;蒸馏水在该含氟丙烯酸酯树脂膜表面的接触角为164.3°,接触角滞后为4.4°;热重分析(TG)显示其分解温度在200℃以上。研究结果表明该含氟丙烯酸酯树脂是一种极具潜能的超疏水材料。     

含氟苯丙无皂乳液的合成及其在涂料中的应用

以过硫酸铵(APS)为引发剂,将丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、丙烯酸(AA)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)通过无皂乳液聚合法制备了含氟苯丙无皂乳液(BSAD)。通过IR、TEM、粒度仪及Zeta电位分析仪表征了乳液主组分结构、乳胶粒形貌、粒径分布及Zeta电位,并考察了丙烯酸钠、引发剂APS、DFMA的用量及反应温度对乳液性能的影响。并将该乳液与纳米TiO2等复配制备了氟碳涂料。结果表明,当丙烯酸钠质量分数为12%,APS质量分数为1%,反应温度为78℃时,乳液性能最佳,此时凝胶率为0.8%,耐水性大于168 h,单体转化率为97.1%;当DFMA质量分数为25%时,涂膜疏水性最佳,水接触角达到113°,吸水率为6.4%;制得的氟碳涂料的附着力、硬度、耐水性等都获得了令人满意的效果。     

无苯溶剂型丙烯酸酯压敏胶粘剂的合成

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸β 羟乙酯(HEMA)、丙烯腈(AN)为原料,在酯酮混合溶剂回流温度80℃下反应5～6h,合成了丙烯酸酯压敏胶粘剂。实验表明:当单体质量比为m(MMA)∶m(BA)∶m(MAA)∶m(HEMA)∶m(AN)=10∶70∶4∶14∶1、引发剂用量占反应体系总质量的0 28%时,合成品的剥离强度为24N/25mm,耐水性为8N/25mm。用无苯、无卤溶剂合成溶液型丙烯酸酯胶粘剂,对降低化工品给环境造成的危害有现实意义。     

自交联型丙烯酸阴极电泳涂料树脂的合成

采用甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NHMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等单体合成了自交联型丙烯酸阴极电泳涂料,研究了影响树脂水溶性和漆膜性能的因素。实验结果表明,DMAEMA、HEMA、NHMA用量分别为单体用量的16%、15%、6%,引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的用量为单体用量的2%,合成反应2 h,电泳电压125 V时,可得到综合性能良好的高装饰性自交联型丙烯酸阴极电泳涂膜。电泳漆膜外观平整光亮,性能优良,膜厚可达22μm,光泽度(20°)可达123.9,适用于要求高装饰性表面的涂装。     

含POSS含氟杂化丙烯酸酯共聚物的制备及其涂膜疏水性

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(FMA)、甲基丙烯酸酯基异丁基八面低聚倍半硅氧烷(MAPOSS)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用自由基溶液聚合法合成了含POSS含氟杂化丙烯酸酯共聚物。然后用二甲苯与三氟三氯乙烷的混合溶剂溶解该共聚物,将玻璃片和不锈钢滤网浸入其中,通过浸渍提拉法得到一层疏水涂膜。研究了POSS的含量对涂膜疏水性的影响。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对涂膜的表面形貌和元素进行了表征。结果表明,杂化共聚物中的POSS能够自发聚集在玻璃片和滤网表面,形成特定的粗糙结构,而随POSS含量增多,其聚集带来的表面粗糙度增加,导致涂膜的水接触角更大。当POSS质量分数为20%时,POSS聚集表面的平均粗糙度(Ra)达到209 nm,同时低表面能的氟在涂膜表面的质量分数为25.70%,结合滤网本身的微米孔结构,三者共同作用造就了涂膜滤网表面良好的疏水性,其水接触角达到144°。     

含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,分别加入丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)作为聚丙烯酸酯改性剂,制备了2种含氟丙烯酸酯核壳乳液。采用1H-NMR、TEM、DSC、EDS-SEM、Zeta电位及纳米激光粒度仪等表征了乳胶粒子的组成、结构、粒径及其分布以及乳胶膜表面氟元素的含量。研究了2种含氟单体的用量对乳液稳定性、乳胶膜吸水率、单体转化率、乳胶膜表面疏水疏油性等的影响;研究结果表明:DFHM的改性效果明显好于HFBMA。当DFHM的加入量为4%时,乳胶膜对水的接触角达到93.5°,吸水率降为11.54%,对正己烷的接触角达到82.0°;乳胶粒子的平均粒径70.02 nm,粒径分布窄(PDI=0.082),且具有核壳结构;SEM-EDS测试结果显示,制备的含氟聚合物在成膜过程中,氟元素更易向表面迁移,从理论的5.70%上升到13.47%,从而使乳胶膜具有更好的疏水和疏油性能。