有机硅乳液的制备与性能的探讨

介绍含氢硅油乳羟基硅油用机械乳化法制成有要硅乳液的方法及整理功能。     

耐高温有机硅树脂的研制

以硼酸改性有机硅树脂,通过单因素实验探索用水量、硼酸用量等条件对聚合反应程度及树脂耐温性能的影响。结果表明:当水用量为完全水解所需用水量的60%,硼酸用量为树脂质量的11%,Ph/R=0.3,反应时间为4 h,反应温度为(85±2)℃时,改性后的硅树脂在500℃下1 h内质量损失率为14.22%,耐高温性能较高.     

有机硅/氟改性丙烯酸乳液的性能研究

水性乳液丙烯酸树脂具有优良涂膜性能,但丙烯酸树脂因其自身结构的限制,存在一定的缺点。而有机硅聚合物具有优良的热稳定性、耐候性、电绝缘性以及憎水性等优良性能;含氟化合物具有优异的耐酸、耐碱、抗腐蚀、耐候性和憎水、憎油、抗粘等优异性能,通过引入含氟基团来改变丙烯酸酯聚合物的结构,不仅保持了丙烯酸树脂的优点,还增加了氟碳树脂的耐候性和耐沾污性的优点,所以用有机硅和有机氟改性制备得到的水性丙烯酸可以拥有更杰出的涂膜性能,应用前景十分广泛。但是由于我国在有机氟硅乳液生产工艺方面数据缺乏,还需改善聚合工艺、聚合方法,使改性后的氟硅乳液具有更好的聚合稳定性和贮存稳定性。基于以上原因,在以往的研究基础上,通过乳液聚合制备性能突出的有机硅氟改性乳液,并研究了聚合的最佳工艺所需要的试剂用量。旨在研究采用甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三乙氧基硅烷对水性丙烯酸乳液进行改性,制备出具有优良耐热性、耐候性等其他优良性能的聚丙烯酸乳液,并对其涂膜各项性表征。实验结论如下:有机硅、有机氟在实验过程中成功参与了水性丙烯酸单体的自由基共聚,且聚合产物单一。通过对有机硅氟改性的乳液稳定性、耐酸碱性、涂膜耐候性等性能的测试可以得出,有机硅最适宜的加入量在6%~8%之间,有机氟最适宜的加入量在12%~14%之间。确定了有机硅和有机氟的最佳加入量,具有一定的经济价值和研究价值。     

新型反应性皮革用聚氨酯乳液的合成

本文阐述了合成反应性皮革用聚氨酯乳液的原理，工艺流程，主要化学反应，方法。讨论了其合成技术关键及影响因素，确定了适宜条件，其产品质量达到了国际先进水平。     

Si-O-C型聚醚改性有机硅消泡剂乳液的制备及性能研究

为制备出一种兼具聚硅氧烷类及聚醚类消泡剂特性的消泡剂,在三氟乙酸的催化下,将摩尔比为1∶1.3的甲基硅油和以正丁醇起始剂制得的聚醚于100℃条件下反应2 h,再用亲水亲油平衡值(HLB值)为10左右的复合乳化剂(由Span-80和Tween-80组成)乳化,制得Si-O-C型有机硅消泡剂乳液.通过红外和透射电镜对其进行了表征,并测试了其消泡效果.实验结果表明:在最优条件下制得的消泡剂转化率达60%,聚醚成功接上有机硅链段,且该消泡剂乳液性能稳定,水分散性能好,消泡性能良好.     

有机硅/氟加入量对改性苯丙乳液的影响

用八甲基环四硅氧烷、乙烯基环四硅氧烷、三氟乙酸丙烯酯共同对苯丙乳液进行改性,确定了适宜的改性单体加入量及有机硅/氟配比.乳液的红外光谱显示,得到了有机硅/氟改性苯丙乳液.研究了有机硅、氟的加入量对聚合体系稳定性、乳液涂膜性能、反应速度的影响.结果表明,随着改性单体含量的增加,反应速度有所降低;当控制体系中改性单体质量分数≤15%时,八甲基环四硅氧烷、乙烯基环四硅氧烷、三氟乙酸丙烯酯配比对乳液稳定性没有影响.     

改善有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯相容性的研究

采用丙烯酸酯单体与端羟基硅油、聚氧乙烯基醚进行自由基聚合反应和羟基缩合反应,制得了含有羟基的有机硅改性丙烯酸酯树脂,并以多异氰酸酯预聚体为交联剂配制成常温自干涂料,较好地改善了有机硅丙烯酸酯聚氨酯之间的相容性.借助红外光谱测试、差示扫描量热分析法、溶解度参数值分析等方法对产物的相容性进行了研究.实验表明,含有聚醚链段的有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯涂料具有优异的综合性能.     

外墙用硅丙乳液的合成研究

针对有机硅改性苯丙乳液所具有的优点,本文通过预乳化种子乳液聚合和水解抑制技术,利用活性有机硅单体改性苯丙乳液,制备稳定性和成膜性能优异的外墙用硅丙乳液,并对有机硅用量、乳化剂用量及比例、功能单体加入量等因素进行了实验研究。实验结果表明,在有机硅烷的用量控制在5%~8%,复合乳化剂比例为SDS/OP-10=2/1,AA的用量为1.43%的条件下,合成的硅丙乳液的性能为:附着力1级,粒径95nm,硬度6H,粘度22s,吸水率5.92%,转化率99.02%,固体质量分数37.42%。实验得到的硅丙乳液因粒径较小,可以提高乳液对颜料的润湿力和包覆力,赋予乳胶漆较高的光泽,提高乳胶漆对墙体的渗透能力和装饰效果,而且较窄的粒径分布,可以提高乳液及乳胶漆的储存稳定性及综合性能。因此,本实验得到的硅丙乳液是良好的外墙涂料基料。     

水分散有机硅－聚氨酯嵌段共聚物合成性能及应用的研究

合成了水分散有机硅－聚氨酯嵌段共聚物乳液，研究了反应动力学、共聚物的性能及应用．首先由八甲基环四硅氧烷以膨润土为催化剂，醋酐为分子量调节剂合成分子量为端羟基聚硅氧烷齐聚物，再使之与甲苯二异氰酸酯及聚乙醇（ＰＥＧ）于丙酮中反应制得端异氰酸酯基的有机硅－聚氨酯预聚体（ＰＳｉ－ＰＥＵ）．将此预聚体用３－（Ｎ－甲基二乙醇氯化铵）－１，２－环氧丙烷扩链，加水乳化即得阳离子型的有机硅－聚氨酯嵌段共聚物（ＰＳｉ－ＰＵ）水乳液．此种水乳液是一种优良的织物整理剂可用以改善织物的表面性能、吸湿性和永久抗静电效果，同时可提高织物的力学性能和耐磨性能．     

纳米SiO2／有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和膜性能研究

采用无皂乳液聚合技术和溶胶凝胶技术,合成了纳米SiO2/有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液,考察了乳化剂、乙烯基硅油和正硅酸乙酯对乳液和膜性能的影响.结果表明,无皂乳液比普通乳液具有更好的聚合稳定性、冻融稳定性和储存稳定性;当乙烯基硅油的质量分数为8%时,乳液的聚合稳定性好,胶膜具有优良的耐水性和较好的机械强度;随着正硅酸乙酯(TEOS)用量的增加,乳液的离心稳定性下降;纳米SiO2不仅改善了有机硅改性聚丙烯酸酯的耐热性能,且明显提高了胶膜的耐水性.     

共水解缩合法制备含胺基有机硅树脂的工艺

为了确定共水解缩合法制备含胺基有机硅树脂的最佳工艺,讨论了硅烷配比、反应时间、催化剂用量及溶剂配比等几个因素对产物产率的影响,分析了所制备产物的结构及热性能.结果表明:己二胺基甲基三乙氧基硅烷(NA)与苯基三乙氧基硅烷(PTES)的摩尔比为1∶3,反应时间为12h,催化剂用量为0.5mL,水和乙醇的体积比为60∶40;所制备部分产物在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)及四氢呋喃(THF)中具有良好的溶解性.产物含有胺基并具有笼型结构;产物具有良好的热稳定性,其640℃时的热残留率为70.5%.     

反应性有机硅单体结构对硅-丙乳液共聚物性能影响的研究

研究表明：有机硅反应单体的分子结构对硅－丙乳液共聚物的物理性能有明显的影响。通过选用水解基团相同但反应活性基团不同的有机硅单体，乙烯基三乙氧基硅烷和γ－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，与丙烯酸类单体进行乳液共聚，合成了系列不同的硅－丙改性乳液。利用红外光谱对共聚物进行了结构表征，DSC测定了聚合物玻璃化温度（Tg），研究了有机硅单体结构及用量对共聚物膜力学性能及吸水率的影响。     

树脂改性戊二醛复鞣剂的制备和性质

本文报道将甲醛改性戊二醛鞣剂和线型丙烯酸树脂填充剂按适当比例混合，得到一种填充性复探剂，即树脂乳液改性戊二醛ＡＧＭ。分别以多种手段研究了其结构和性能，证明经其复较后，成革不松面，柔软而丰满，粒面细致，特别适合于软革制作，是目前一种新型和高档的树脂改性戊二醛复鞣剂。     

中空介孔硅负载Karstedt催化剂对无溶剂有机硅树脂固化性能的影响

利用微乳液法制备具有介孔结构和高比表面积的乙烷基中空介孔硅微球(Ethane hollow mesoporous silica sphere, EHMSs),并以其为基体负载Karstedt催化剂制备EHMSs-Karstedt催化剂,将EHMSs-Karstedt催化剂加入无溶剂有机硅树脂固化体系中,考察该负载型催化剂在无溶剂有机硅树脂体系中的储存稳定性、催化潜伏性和固化后有机硅树脂的绝缘性能,并分析固化温度、催化剂用量对有机硅树脂固化产物固化速率的影响。结果表明：EHMSs对Karstedt催化剂具有良好的负载性;在55℃和85℃热处理后,EHMSs-Karstedt催化剂能保持较好的催化活性,具有良好的储存稳定性,其在树脂基体中分散良好,且重新升温至130℃仍可快速固化,展现出良好的催化潜伏性;EHMSs-Karstedt催化剂固化后所得树脂组分不变,具有良好的绝缘性能;通过改变EHMSs-Karstedt催化剂固化温度和催化剂用量,可以调控有机硅树脂固化体系的速率,满足有机硅树脂不同操作时间的需求。该研究可为提升催化剂在无溶剂有机硅体系中的应用提供一定的参考。     

陶瓷成型用不饱和树脂基模具的研究

石膏模具是陶瓷工业生产中长期以来使用的传统模具,为了克服石膏模具的一些缺点,研究了不饱和树脂基模具的制备,以不饱和聚酯树脂为基体,加入各种助剂配制W／O乳液,然后加入复合乳化剂,最终制得微孔模具材料。讨论了W／O乳液体系配制的问题,并对两种模具材料性能进行了比较。     

超纤皮基体用聚氨酯(SKD-04型)树脂的应用性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、聚酯多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯等为主要原料合成了一种适于超纤软质基布用的聚氨酯（SKD-04型）树脂，对合成产品进行了傅立叶红外光谱（FT—IR）分析、差热扫描量热（DSC）分析及其相关性能和应用性能的分析。结果表明；SKD-04型树脂稳定且粘度和固含量等符合加工参数，与非织造布有良好的复合性，具备适当的凝胶速度、优良的成皮性、抗反卷性和较小的收缩率，其成膜柔软弹性好，干膜耐水解及耐碱优良；聚氨酯树脂基布拉伸负荷、撕裂负荷、剥离强度均达到了产品要求，且基布耐碱强力保留率在85％左右。     

核壳型有机硅改性丙烯酸树脂织物涂层剂的研制

采用乙烯基有机硅(VSI)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对丙烯酸树脂进行改性,以阴离子型乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子乳化剂(OP-10)为复合乳化剂,通过核壳乳液聚合技术制备出核壳型有机硅改性丙烯酸酯乳液,并用透射电子显微镜对其结构进行了表征.研究结果表明,SDBS和OP-10复配可产生协同效应,当m(SDBS):m(OP-10)=2:1,ω(乳化剂)为3％～4％(相对于单体总质量)时,乳化效果最佳;当ω(GMA)为4％(相对于单体总质量)、ω(VSI)为8％(相对于单体总质量)、ω(甲基丙烯酸)为5％时,乳液聚合稳定性好,涂膜具有优良的耐水性、较好的机械强度和粘接力,涂层织物具有较好的手感和撕裂强度.     

BN—SF和BN—HF型皮革涂饰用树脂乳液的研究

本文介绍了用丙烯酸酯类单体与其他单体为原料,通过多元乳液共聚制备BN-SF 和 BN-HF 两种新型皮革涂饰用高分子乳液的方法,并对所得胶乳及胶膜的物化性能进行了测试。论文还讨论了单体的配比,乳化剂的变化对乳液及胶膜性能的影响。实验表明这两类涂饰材料综合性能优良,贮存稳定性好,粒度范围为0.05～0.15)μm。经国内有关厂家成批量应用后表明该材料对皮革的涂饰效果好,涂层性能优良.