纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液的合成及其涂膜性能

以改性硅溶胶与丙烯酸酯类单体原位聚合,采用单体预乳化、半连续滴加法制备了高硅含量纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,研究了纳米SiO2和甲基丙烯酸(MAA)的用量、乳化剂配比和乳液固含量对乳液性能的影响,利用红外光谱、热重分析等方法对乳液结构和热稳定性进行了表征,测试了乳胶膜的性能。当SiO2用量为20%,乳化剂中m(OP-10):m(DNS-86)=1:3,功能性单体MAA用量为5%,乳液固含量为40%时,可制得稳定性良好的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,其涂膜硬度为6H,附着力1级,耐磨性达2500r,且具有良好的耐水性和耐热性。     

核壳结构纳米TiO_2/丁苯复合乳液制备研究

为制备高固高粘新型丁苯乳液(SBRL),以经硅烷偶联剂改性的纳米TiO2为核,阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子乳化剂辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,其质量比为1:1,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的纳米TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液,并测定了复合乳液的性能。确定了适宜聚合工艺条件:纳米TiO2为总量0.5%,乳化剂用量为3.5%,引发剂用量为单体量0.4%,聚合温度为64℃,可以制备出性能良好的复合乳液。所制乳液固含量最高可达50%以上,粘度可依据不同使用要求调节。     

梯度苯丙乳液的合成

以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主要核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要壳单体,甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为功能性单体,采用梯度乳液聚合法制备了硬核软壳型苯丙乳液。考察了聚合工艺,乳化剂的配比及含量,引发剂浓度,反应温度以及功能性单体含量对乳液聚合过程及性能的影响。结果表明:乳化剂占单体总量的1%,DSB/OP-10的质量比为2∶1,引发剂占单体总量的0.5%,反应温度为80℃,功能性单体含量为4%时,聚合稳定,凝胶量少,乳液性能优异,且采用梯度乳液聚合方式可有效降低乳液的最低成膜温度。通过红外光谱测定了苯丙共聚物的结构组成,透射电镜(TEM)对粒子结构进行分析,验证了其梯度结构形态。     

半连续乳液聚合法制备纳米苯丙乳液

探讨了苯乙烯和丙烯酸丁酯分别作为硬单体和软单体,用半连续乳液聚合工艺制备纳米苯丙乳液的条件;研究了乳化剂类型、配比、用量和乳液固体含量对乳液聚合及乳液涂膜性能的影响,特别是在不同条件下对制得的乳液粒径、黏度、凝聚率、贮存稳定性、钙离子稳定性、涂膜外观、吸水率、光泽度等的影响。结果表明,当乳化剂为SLS/OP复合乳化体系、其物质的量的比为2∶1、乳化剂用量为4%、乳液固体含量为40%时,可以得到纳米尺度的苯丙乳液,聚合反应稳定性和乳液性能良好。     

可聚合乳化剂对苯丙乳液胶粘剂性能的影响

采用可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86),通过半连续法合成了苯丙乳液胶粘剂,探讨了可聚合乳化剂用量的变化对所制备的苯丙乳液胶粘剂性能的影响。结果表明:与常规乳化剂相比,用可聚合乳化剂合成苯丙乳液胶粘剂时,单体转化率提高;初粘力增加较大;随可聚合乳化剂用量增加,乳胶粒平均粒径减小,且皆呈单分散性。当可聚合乳化剂用量为单体总量的2．0％时,制得的苯丙乳液胶粘剂耐水性和粘接性最好,综合性能优异。     

纳米TiO2/PSB复合乳液的制备与性能研究

为了提高丁苯乳液涂膜力学性能,用硅烷偶联剂(KH-570)改性纳米TiO2,采用半连续种子乳液聚合法,制备TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液。采用FT-IR、TEM表征TiO2/PSB复合乳液乳胶粒子结构,结果表明合成了以TiO2为核的核壳结构纳米TiO2/PSB乳胶粒子。探讨了纳米TiO2、乳化剂、电解质、引发剂及增稠剂用量、聚合时间与温度、单体配比等对TiO2/PSB复合乳液性能的影响。确立了适宜的聚合工艺条件:纳米TiO2、乳化剂用量分别为总质量的0.5%和3.5%,电解质和引发剂用量为单体质量的0.4%,聚合温度和时间分别为64℃和3.5 h,可制备出高固高黏且性能优良的复合乳液。经纳米TiO2改性的PSB复合乳液涂膜性能较未改性的,在黏度、硬度、耐冲击性、耐洗刷性、附着力及耐水性等方面均有明显改善。     

玻璃纤维网格布用乳液胶粘剂的研制

采用予乳化聚合方法制备了玻璃纤维网格布用苯丙乳液胶粘剂。探讨了单体、乳化剂、引发剂、聚合反应温度等对乳液的稳定性、耐水性、粘接性、黏度及聚合反应过程的影响。确定了最佳的工艺条件。结果表明,当软硬单体质量比为47/53、乳化剂占单体的3%、m/m=2/1、APS占单体的SDSOP-100.4%、聚合反应温度为82～84℃、反应时间为2.5h时,制备的苯丙乳液综合性能最佳。     

环氧改性含磷苯丙防锈乳液的合成

采用常规乳液聚合方法,以环氧树脂改性含有磷酸酯功能单体的苯丙乳液来制备水性防锈乳液。苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)等为共聚单体,引入环氧树脂及具有抗闪蚀功能的磷酸酯功能单体,考察了乳化剂、引发剂、环氧树脂、磷酸酯单体不同用量对乳液及其漆膜的影响,并对乳液的粒径、固含量及漆膜的耐盐水性、附着力等性能进行测试,逐步优化聚合工艺来合成具有高效防锈的新型环氧防锈乳液。研究表明,乳化剂用量、引发剂用量、环氧树脂用量、磷酸酯单体用量分别为单体总量的1.5%、0.6%、7%、3%时,可制得性能较好的水性环氧改性含磷苯丙防锈乳液。     

交联型丙烯酸酯核壳纳米复合涂料的制备

详细研究了核壳乳液的聚合机理、聚合工艺和软硬单体的比例、单体的滴加速度、交联单体甲基丙烯酸等对乳液性能的影响.在MMA/BA/DMMA/MAA聚合体系中,用半连续法制备出性能优越的核壳乳液,核壳乳液的性能在一定范围内随着交联单体甲基丙烯酸和DMMA的用量的增加提高,甲基丙烯酸最佳用量为单体的4%～6%,DMMA的最佳用量为2.0%.乳液中加入2%纳米二氧化硅对乳液进行改性得到纳米复合涂料.加入的纳米SiO2分散好,不产生团聚,并能显著改善复合涂料的力学性能和耐水性.     

纳米SiO2改性核壳型含羟基氟碳乳液的合成及性能研究

利用纳米SiO2胶体、(甲基)丙烯酸及其酯、有机氟单体、反应性乳化剂、含羟基单体等合成了可常温交联的氟碳乳液，考察了超声波频率对纳米SiO2胶体分散效果的影响；纳米SiO2胶体添加量、单体加入方式对乳液性能的影响；以及反应温度、聚合工艺等因素对乳液合成的影响，并对乳液进行了表征。     

纳米SiO_2复合纯丙乳液的制备及其形态研究

用原位聚合法制备了纳米SiO2/丙烯酸酯复合乳液,研究了反应温度和引发剂用量对聚合反应稳定性的影响,FT-IR及TEM证实了聚合物对纳米粒子的包裹。结果表明制备的复合乳液分散稳定性好。     

不同制备方法对纳米SiO2/NR复合材料力学性能的影响

本文研究了不同制备方法对纳米SiO2/NR复合材料力学性能的影响,结果表明:乳液共凝法制备的纳米SiO2/NR复合材料的力学性能优于机械共混法制备的纳米SiO2/NR复合材料力学性能.而先用硅酸钠和乙酸乙酯等制备纳米SiO2乳液,再与天然胶乳共凝的方法比用市售纳米SiO2与天然胶乳共凝的方法,纳米SiO2/NR复合材料...     

改性纳米SiO2对苯并恶嗪树脂摩擦性能的影响

用超支化聚硅氧烷修饰纳米SiO2粒子(HBPSi-SiO2),将其加入到苯并恶嗪(BOZ)树脂中制备了BOZ/HBPSi-SiO2复合材料,并与普通处理的纳米SiO2(Nano-SiO2)进行比较,研究了该复合材料的摩擦性能。结果表明,HBPSi-SiO2具有比Nano-SiO2更优异的减摩抗磨效果。相对于纯BOZ树脂,BOZ/Nano-SiO2复合材料的磨损率降低了59.4%,而BOZ/HBPSi-SiO2复合材料的磨损率降低了87.2%,摩擦系数也有所降低。     

Polymer/carbon nanotube composite emulsion prepared through ultrasonically assisted in situ emulsion polymerization

In this study, ultrasonic irradiation and in situ emulsion polymerization were combined to prepare stable poly(methyl methacrylate‐co‐n‐butyl acrylate) (P(MMA‐BA))/carbon nanotubes (CNTs) composite emulsion, which solves the dispersion problem of CNTs in the latex. Two stages were adopted. In Stage I, ultrasonically initiated in situ emulsion polymerization was conducted to disperse CNTs and prepare the seed emulsion containing polymer coated CNTs. In Stage II, conventional in situ emulsion polymerization was conducted to further enhance the monomer conversion and solid content. The dispersion behavior of MWCNTs in aqueous solution under ultrasonic irradiation was investigated by spectrophotometry. The effects of CNTs content on the emulsion stability and mechanical properties of composite film were studied. The results suggest that in the composite emulsion the long CNTs with a diameter of 20–40 nm are separated and dispersed by the formed polymer latex nanoparticles with a size of 20–40 nm. The spherical polymer latex nanoparticles adhere to the wall of CNTs to form a structure like “grapes on the twig.” The smooth, uniform, and flexible polymer/CNTs composite films were prepared from the composite emulsion. The CNTs can be individually dispersed in P(MMA‐BA)/CNTs composite film. Tensile tests suggest that with the increase in the CNTs content, the Young's modulus and the yield strength of the film increase. Only at 1 wt % CNTs, the Young's modulus increases from 124 to 289 MPa, and the yield strength is improved about ～14%. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 3123–3130, 2006     

磺化合成鲸蜡油/脂肪醇聚氧乙烯醚复合乳液体系的性能研究

以磺化合成鲸蜡油(SSW)为对象,考察脂肪醇聚氧乙烯醚类(AEO)表面活性剂对SSW复合乳液体系的影响,主要研究了SSW/AEO复合表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)以及SSW/AEO/CNO/水复合乳液体系的表面张力、动态润湿角、粒度分布和Zeta电位等。结果表明:SSW与AEO复配后cmc增大,其中SSW/AEO9复合表面活性剂的cmc为0.485 g·L-1;复合乳液体系的表面张力降低,润湿能力增强,其中SSW/AEO9/CNO/水复合乳液体系的表面张力为25.05 mN·m-1,平均粒径为72 nm,具有更好的耐酸稳定性。     

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料性能的研究

通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/Nano-SiO2)复合材料,利用微机控制电子万能试验机、液晶式摆锤冲击试验机、差示扫描量热仪、毛细管流变仪和扫描电子显微镜研究Nano-SiO2粉体表面改性前后和添加适量增容剂对PP/Nano-SiO2复合材料性能的影响。结果表明:Nano-SiO2粉体对基体PP有异相成核作用,使PP/Nano-SiO2复合材料结晶放热峰明显向高温方向移动;在经偶联剂(KH560)表面改性并添加适量增容剂(PP-g-MAH)协同作用下,Nano-SiO2粉体与PP两相界面的相互作用增强,PP/Nano-SiO2复合材料的相容性提高;冲击强度提高76%,剪切应力随着剪切速率的增大而提高,表观黏度随剪切速率和温度的提高而逐渐降低,改善了复合材料的加工性能。     

醇酸交联型丙烯酸酯乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯腈(AN)为主要原料,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,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液;然后以多元醇A作为丙烯酸酯乳液的交联改性剂,制备了醇酸交联型丙烯酸酯乳液,实现了热交联体系无甲醛化。结果表明:当聚合温度为70℃、w(引发剂)=2.4%、m(BA)∶m(MA)∶m(AN)=33∶11∶6、w(复合乳化剂)=5%且m(OP-10)∶m(SDS)=1∶1.5时,丙烯酸酯乳液的综合性能较好;当n(丙烯酸)∶n(多元醇A)=30∶1、w(丙烯酸)=1.0%时,交联改性乳液的固含量为51.40%、单体转化率为98.3%;交联改性乳液的胶膜吸水率(10.08%)比未改性乳液降低了82.4%,但两者的热稳定性均较高且相差不大。     

丙烯酸酯乳液型压敏胶的聚合稳定性研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-2-羟基丙基酯(HPA)、β-羧乙基丙烯酸酯(β-CEA)和苯乙烯(St)为共聚单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,碳酸氢钠(NaHCO3)为缓冲剂,DNS-458(铵盐型阴离子乳化剂)/OP-10(普通非离子乳化剂)为复合乳化剂,采用半连续种子乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液型PSA(压敏胶)。研究了单体、乳化剂、引发剂及缓冲剂等对乳液聚合稳定性的影响。结果表明:共聚单体对乳液聚合稳定性的影响依次为β-CEABA≈HPASt,β-CEA单体对聚合稳定性影响最显著;当w(APS)=0.6%、w(NaHCO3)≥0.3%、复合乳化剂中m(DNS-458)∶m(OP-10)=1∶1且w(DNS-458+OP-10)=0.5%时,乳液的聚合稳定性相对较好。     

Aqueous PUA emulsion prepared by dispersing polyurethane prepolymer in polyacrylate emulsion

Waterborne polyurethane/polyacrylate (PUA) emulsions were prepared by dispersing polyurethane (PU) prepolymer in polyacrylate (PA) emulsion; therefore, the PU particles formed in the presence of PA nanoparticles. The particle size and its distribution of the composite PUA emulsion were determined by dynamic light scattering. The result shows that the average particle size increases initially and then decreases with increasing PA content, which is confirmed by transmission electron microscope characterization. The surface properties of PUA films were analyzed by water contact angle and atomic force microscope topography. It indicates that the water contact angle and the average roughness of the composite PUA films are larger than those of the PU film. Meanwhile, mechanical properties test, scanning electron microscopy, and thermogravimetric analyses disclose that the PUA films are characterized by enhanced tensile strength, rough fractured surface, and good thermal stability. The preparation method proposed in this article is an effective and convenient way to manufacture composite PUA emulsion. The composite PUA emulsion can be potentially used in coatings. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43203.     

聚丙烯酸酯-偏二氯乙烯/三氧化二锑复合乳液的制备

采用种子乳液聚合法,制备了聚丙烯酸酯-偏二氯乙烯/三氧化二锑复合乳液,探讨了三氧化二锑含量对复合乳液粒径、力学性能、热稳定性的影响。研究结果表明,随着三氧化二锑质量分数的增加,复合乳液的粒径逐渐增大,复合膜的拉伸强度逐渐提高,而断裂伸长率逐渐减小。三氧化二锑的加入,提高了聚合物的热稳定性。