胶粘剂用聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与表征

提出了合成PUA复合乳液的新的原位乳液聚合工艺,通过多次实验得出了最佳配比为:NCO/OH(总)为1.1￣1.2,DMPA的质量百分含量为2.1%￣2.2%,MMA占固体分的20%左右。激光散射法测定的乳液胶粒粒径及其分布表明,MMA含量较高时胶粒按几个粒子融合机理增大,较低时胶粒按单个粒子长大机理增大。     

PU-MMA复合乳液的研究(1)——乳液制备和性能

以甲基丙烯酸甲酯 (MMA)溶胀含丙烯酸 β 羟丙酯 (HPA)的自乳化阴离子型聚氨酯 (PU)乳液 ,自由基共聚合得到PU MMA复合乳液。通过粒度分布仪 (PCS) ,透射电镜 (TEM)和旋转粘度计研究了乳液性能随着MMA含量的变化。研究表明 ,复合乳液的粒径增大 ,粒径分散度下降 ,粒子刚性增强 ,使粒子形态规整。此外 ,在不同剪切应力作用下 ,PU乳液和PU MMA复合乳液均呈假塑性流体     

乳胶粒组成对TGAD室温自交联乳液稳定性的影响

合成了具多层核壳结构室温自交联乳液,研究了乳胶粒组成和结构对乳液电解质稳定性和贮存稳定性的影响。研究表明：中间层单体分离或ＭＭＡ／ＢＡ比值增大、ＭＡＡ用量增加及中间层聚合时加入分子量调节剂,均使核壳乳液的电解质稳定性降低,但却有利于核也液贮存稳定性的提高。各层官能团单体按比例增大时,核壳乳液的电解质稳定性和贮存稳定性降低;核壳乳液在ＤＭＡＥＭＡ用量为６％时可获得最大的电解质稳定性。水溶性单体ＭＡＡ     

乳胶粒组成对GAD室温自交联乳液稳定性的影响

合成了具多层核壳结构室温自交联乳液,研究了乳胶粒组成和结构对乳液电解质稳定性和贮存稳定性的影响。研究表明：中间层单体分率或ＭＭＡ／ＢＡ比值增大、ＭＡＡ用量增加及中间层聚合时加入分子量调节剂,均使核壳乳液的电解质稳定性降低,但却有利于核壳乳液贮存稳定性的提高。各层官能团单体按比例增大时,核壳乳液的电解质稳定性和贮存稳定性降低;核壳乳液在ＤＭＡＥＭＡ用量为６％时可获得最大的电解质稳定性。水溶性单体ＭＡＡ和ＡＡ或分子量调节剂的引入有利于核壳乳液贮存稳定性的提高。     

纳米聚丙烯酸系水性木器涂料产业化成果

由北京化工大学研发的“纳米聚丙烯酸系高性能水性木器涂料”取得突破。制备的纳米聚丙烯酸乳液的乳胶粒子为80nm左右,同时具有多层核壳结构,具有核壳结构纳米聚合物乳液具有显著的优点：（1）乳胶粒直径小,表面张力小,因而乳液的渗透性、润湿性、流平性、流变性好,可以极大地提高涂膜的光泽;（2）由于粒径小,乳液成膜后涂膜的透明性极好;（3）在同样单体配比的情况下,乳胶粒子的直径越小,体系的黏度增大,乳液成膜时的毛细压力和粒子的总表面积增大,有利于粒子表面层的链段和链末端的相互渗透缠结,有利于粒子间相互融合成膜;（4）特殊的多层核／壳结构能使多种功能单体分布在不同层中,既能保证漆膜的连续性,又能够为其提供很好的强度。     

改性醋酸乙烯酯乳液的合成及其外墙涂料性能研究

合成叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)改性醋酸乙烯酯乳液，着重研究保护胶用量、乳化剂用量、VeoVa10用量对乳液涂膜耐水性的影响。研究结果表明，在保护胶含量为0．2％，乳化剂含量为3％，VeoVa10含量为15％左右时，乳液具有水解稳定性、耐水性好及成本低的优点。以叔醋乳液为基料配制的外墙乳胶涂料性能优良。     

阳离子型单体DMC对苯丙乳液合成及性能的影响

采用种子乳液聚合法,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为主要单体,分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)及偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为乳化剂和引发剂,并引入功能型阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能单体丙烯酰胺(AM),合成了刚离子型核壳苯丙乳液.研究表明,合成的阳离子苯丙乳液共聚物的核层玻璃化温度Tg约为-17℃(理论值为-27℃),壳层Tg约为65℃(理论值为77℃);所得聚合物的核壳界面上可能存在具有一定相容性的均聚物聚合物链段扩散,相互贯穿,使聚合物核层与壳层之间Tg的差值比理论值小.TEM照片显示,乳胶粒子呈明显的核壳结构,乳液中加入DMC后对乳胶粒子的核壳结构形态有一定的影响.随着DMC及AM用量的增大,阳离子苯丙乳液的粒径和黏度增大,乳胶粒的ξ电位先增大后减小.当DMC用量为单体总量的2%时,乳液体系的ξ电位最高,为45.1 mV,乳液体系稳定.     

DMPA加料方式及含量对聚氯酯-丙烯酸酯复合乳液的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，合成聚氨酯一丙烯酸酯(PuA)复合乳液，研究了DMPA不同加料方式和含量时的乳液性能和相行为变化。实验结果表明，DMPA加料方式及含量对乳液外观、贮存稳定性、力学性能、吸水率、相转变等均有重要影响。     

我国有机－无机复合建筑乳液的研究进展

有机-无机复合建筑乳液兼具有机和无机材料的优点,而克服了各自某些性能的不足.综述近年来复合建筑乳液的技术进展,包括复合建筑乳液的种类、制备方法、微观结构分析与机理的研究和复合乳液的实用化等.复合乳液中纳米无机粒子主要是SiO2、CaCO3和蒙脱石等,有机聚合物主要是聚丙烯酸酯.原位聚合法是制备复合乳液的最常用方法.微观结构分析与机理的研究表明,形成核壳复合粒子的界面自由能变化最小,复合乳液粒子基本呈球形,系SiO2为核和聚丙烯酸酯为壳的核壳结构,目前已能够制备硅溶胶含量高达45%～50%且稳定性良好的硅溶胶-聚丙烯酸酯复合乳液.     

硅改性苯丙乳液的粒径与成膜耐水性

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为共聚单体,制备了改性苯丙乳液,并研究了VTES用量、乳化剂的组成与用量对乳液粒径和吸水率的影响.结果表明,硅单体的引入提高了乳液粒子的疏水性,乳液的耐水性明显增强,VTES用量为2.0％时,成膜吸水率由18.4％降至7.3％,有机硅单元的表面张力较低,导致粒径增大和体系稳定性下降.粒径分析结果表明,阴离子型乳化剂用量或乳化剂总量的增加,体系的稳定性提高,乳液粒径随之减小,当乳化剂用量为2.5％时,乳液粒径约为75 nm.     

硅溶胶原位改性聚丙烯酸酯乳液的研究

采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,以阴离子型乳化剂乙氧基化烷基醚硫酸铵（CO-436）和非离子型乳化剂壬基酚乙氧基化合物（CO-897）为混合乳化剂,通过原位乳液聚合的方法合成了硅溶胶-聚丙烯酸酯复合乳液。用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）对纳米SiO2溶胶进行表面改性,以过硫酸铵（APS）为引发剂,引入丙烯酸（AA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等功能性单体,采用半连续加料法,通过原位乳液聚合的方法,合成硅溶胶-聚丙烯酸酯核-壳乳液。研究了聚合反应温度、引发剂、复合乳化剂用量及配比,单体与SiO2的质量比等因素对乳液聚合反应过程的影响。结果表明,第1阶段的种子乳液合成温度控制在75℃左右,第2阶段的核-壳乳液合成反应温度控制在85℃时较佳;乳化剂用量占单体质量的4．0％,m（阴离子乳化剂）：m（非离子乳化剂）=1：3时,体系乳化充分,单体转化率较高,凝胶较少;以纳米SiO2溶胶中的SiO2用量占单体质量的8％较好,制得硅溶胶-聚丙烯酸酯复合乳液固含量为40％,乳液的稳定性达到使用要求;引发剂的用量以占单体质量的0．4％～0．6％为宜,此时聚合反应较完全,单体转化率较高,聚合过程稳定。     

纳米粒子复合苯丙乳液制备及抗紫外光老化性能研究

研究了纳米粒子种类和用量对苯丙乳液抗紫外老化性能的影响。透射电镜分析表明,乳液中纳米粒子达到了纳米级分散效果,被聚合物包覆情况良好。纳米SiO2和纳米TiO2对复合乳液的抗紫外性能有不同程度的改善,复合乳液中2种纳米粒子的协同效应表现突出,加入0.1%SiO2 0.1%TiO2的复合乳液,紫外光透过率在225nm以上的波长区间内比未加纳米粒子样品降低20%以上,在250～300nm的波长范围内降幅达到30%左右。复合乳液胶膜的耐紫外线老化性较未加纳米粒子的乳液胶膜有所提高,纳米粒子含量为0.1%TiO2 0.1%SiO2时胶膜的抗粉化和抗变色最佳。     

有机蒙脱土／苯丙复合乳液制备及其涂层耐热性研究

用悬浮-乳液复合聚合制备OMMT／苯丙复合乳液,考察了MMA、BA、St和OMMT用量对OMMT／苯丙复合乳液稳定性与耐热性的影响。结果表明,当共聚单体m（MMA）：m（BA）：m（St）=5：1：20时,所得的乳液涂层耐热性最好,当加入质量比在9％以内的OMMT时,所得的复合乳液性能较好。热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DSC）的结果表明,9％OMMT／苯丙复合材料的热起始分解温度（Td）和玻璃化转变温度（Tg）比P（MMA—BA—St）分别提高19.2℃和5．4oC。热重与红外联用（TGA—IR）分析表明,片层状的OMMT在复合材料中起到阻隔作用,延缓P（MMA—BA—St）的分解,从而提高了OMMT／苯丙复合材料的Td。OMMT／苯丙复合乳液涂层具有较好的耐黄变性能,在80～100℃高温下长时间使用涂层仍不变色。     

氟碳清漆超临界CO2喷涂工艺的研究

本文测定了超临界CO2（SC-CO2）-氟碳清漆-稀释剂拟三元体系相图，用L9（34）正交表考察了温度、压力、CO2含量对含有超临界CO2涂料液雾化效果和喷雾锥角的影响．结果表明，当温度低于70℃、压力大于10MPa、CO2含量小于32％时均能使喷涂液处在稳定单相区，随着温度、压力和CO2含量的增大，雾化粒子变细，喷雾锥角变大．在14MPa、CO2含量32％（wt）和60℃下喷涂，其涂膜主要性能均达到了国家标准，喷涂过程VOC值降低了43．5％。     

纳米SiO2／丙烯酸酯核壳复合乳液稳定性研究

采用种子乳液聚合技术制备了纳米SiO2/丙烯酸酯核壳复合乳液,研究了氧化硅形态、氧化硅加料方式、乳化剂掺量对核壳复合乳液稳定性的影响.结果表明,氧化硅形态采用胶体二氧化硅,并且预先单体与乳化剂混合对核壳复合乳液的稳定性有利.乳化剂的最佳掺量为单体量的1.8%～3.0%左右,掺量过高,乳胶粒子粒径太小,乳胶粒子表面能过高,且单位乳胶粒表面电荷密度和电位绝对值降低,乳液的稳定性反而有一定程度的下降.     

苯丙/蒙脱土纳米复合乳液的研究

在合成苯丙乳液的基础上，通过高速搅拌与超声处理，使蒙脱土(MMT)均匀分散于苯丙乳液中。通过测试复合乳液的粘度，在MMT用量为2％～4％时，发现乳液粘度有较大变化。用二甲苯对复合乳液的破乳物进行48h抽提，并进一步采用TGA、XRD等方法对抽提剩余物进行表征分析。结果表明：抽提剩余物中含有大量不能被萃取掉的大分子组分，即大量苯丙大分子已经嵌入MMT的片晶层间；抽提剩余物的MMTd001,层间距达到1．46～1．83nm，MMT含量为2％时部分MMT层间距最大达到3．07nm；蒙脱土分散均匀，纳米复合乳液破乳抽提物的热性能比原苯丙乳液的破乳物有较大提高。     

水乳性仿瓷釉涂料

以苯丙乳液为主要成膜物制得的仿瓷釉涂料光泽高，丰满度好．耐水、耐酸碱、耐擦洗等性能优异，外观类似瓷釉．通过实验，总结了该体系中乳液粒子直径和颜料含量对涂膜光泽影响的经验公式．     

水性聚氨酯乳液乳化机理的探讨

本文介绍了固含量为５０％以上的水性聚氨酯乳液的乳化机理，采用预聚体胺扩链同时乳化，研制成了阳离子和阴离子水性聚氨酯乳液，该乳液可与溶剂型聚氨酯相比美，且工艺简单，成本低廉。     

水性聚氨酯丙烯酸酯的合成与表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N220)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为主要原料,制备了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)乳液。探讨了影响乳液性能的主要因素,并对乳液进行了性能测试与表征。结果表明,制备聚氨酯丙烯酸酯乳液的适宜条件为:n[—NCO]∶n[—OH(初)]=9.0~9.5,引发剂浓度3.0%,中和度80%,乳液聚合温度70℃,分散转速4500 r/min。红外分析表明,—NCO基与羟基化合物反应生成了聚氨酯,MMA进行了聚合,从而得到PUA乳液;接触角测试发现,PUA与水的接触角较PU与水的接触角大,耐水性得到了改善;TEM和粒径分析可知,PUA乳胶粒子小于100 nm,粒径分布窄;DSC分析发现,聚丙烯酸酯可使PU软、硬段的相容性增大,但仍存在一定程度的微相分离。     

丙烯酸改性水性聚氨酯乳液的研制

采用平衡溶胀法制备了丙烯酸改性水性聚氨酯(PU)乳液,研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的含量、引发剂用量及引发剂体系对乳液及涂膜性能的影响,并用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对PU和PUA进行结构进行表征。研究发现平衡溶胀法可以大大提高MMA的含量,使改性乳液和涂膜性能得到很大的提高;采用油溶性引发剂与水溶性引发剂组成的复合引发剂体系,可使MMA的转化率达到98.6%。