水性苯丙微乳液制备工艺及其性能研究

采用预乳化种子微乳液聚合方法制备环保型水性苯丙微乳液涂料,并对聚合方法、温度、软/硬单体的配比以及乳化剂用量和配比对乳液及其涂膜性能的影响进行了研究。结果表明:使用SDS/OP-10复合乳化剂,采用预乳化种子聚合方法制得固含量为47.2%的微乳液,而乳化剂与其它方法相比降低了近一半;综合微乳液性能考虑,软/硬单体配比mMMA∶mSt∶mBA=35∶20∶26较合适;乳液合成的两个阶段的乳化剂用量:mA-102∶mDNS-86=2.5:1,合成的微乳液具有很好的稳定性,涂膜有较好的耐水性。     

丙烯酸(酯)/苯乙烯微乳液的制备及表征

采用微乳液聚合方法,以十二烷基硫酸钠（SDS）、聚乙二醇辛基苯基醚（OP-10）为复合乳化剂,过硫酸钾为引发剂（KPS）,制备丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）、苯乙烯（St）三元共聚物纳米粒子.讨论乳化剂用量及复合乳化剂配比,KPS的用量及反应温度等因素的影响.乳液透射电镜、乳液性能测试结果表明：共聚物的粒径多在10～89 nm之间;增加乳化剂用量,共聚物的粒径减小;提高St/BA中St的用量,共聚物的粒径增大,乳液成膜性不好;提高反应温度有利于反应进行,但温度太高有凝聚物出现.因此,St/BA为5/5～4/6,SDS/OP-10为1/1～3/2,反应温度65～80℃,引发剂用量0.4 %（占单体总量）,丙烯酸用量3 %（占单体总量）,所得共聚物的粒径在纳米范围内,乳液性能优良.     

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液合成工艺的优化研究

采用半连续种子乳液聚合工艺,利用单因素和正交实验设计方法,使用由非离子型乳化剂辛烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）与阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠（SDS）复配的复合乳化剂,以及反应型乳化剂马来酸酐单酯硫酸钠（OS）合成平均粒径为190nm的有机硅改性丙烯酸酯乳液．研究乳化剂用量、引发剂用量、有机硅用量、聚合搅拌速度、单体滴加时间、软硬单体配比、聚合温度7个因素对单体转化率的影响．极差分析各因素对单体转化率影响的主次顺序为：乳化剂用量〉软硬单体质量配比〉有机硅用量〉单体滴加时间〉聚合搅拌速度〉引发剂用量〉聚合温度．得出制备有机硅改性丙烯酸酯乳液最佳工艺条件：乳化剂用量4％,引发剂用量0．6％,有机硅用量8％,聚合搅拌速度180r／min,单体滴加时间2h,聚合温度75℃,软硬单体配比43：54．     

织物整理用反应性氨基硅微乳的制备

以α，ω二羟基聚二甲基硅氧烷(WS-62M)和N—β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(SGSi900)为原料，胺为催化剂，通过酯交换反应合成了适用于织物柔软剂的反应性氨基硅油。选择OP-4和OP-10为乳化剂，乙二醇单丁醚为助乳化剂，制得透明的反应性氨基硅油微乳液，最佳乳化工艺：m(OP-10)：m(OP-4)=13：1，复合乳化剂用量为25％～30％(相对于氨基硅油的质量)，乙二醇单丁醚最佳用量为15％左右(相对于氨基硅油的质量)，反应性氨基硅油的含量为20％～40％，乳液的pH值为4～6。     

低粘度氨基硅油的合成及微乳化

以八甲基环四硅氧烷(D4)、氨基硅烷偶联剂(YDH-602)及六甲基二硅氧烷(MM)为原料,以二甲基亚砜(DMSO)为促进剂,在KOH催化下,采用本体聚合法合成低粘度氨基硅油.通过IR和1HNMR对其进行结构表征;并选择壬基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚作为复合乳化剂,将氨基硅油乳化成微乳液,研究复合乳化剂的配比和用量、助乳化剂的选择与用量、氨基硅油的含量对氨基硅油微乳化的影响,从而确定乳化的最佳工艺为:OP-4和AEO-9为复合乳化剂,mOP-4:mAEO-9=1∶1,其用量为氨基硅油质量的42%,乙二醇单丁醚为助乳化剂,其用量为氨基硅油质量的6%,形成氨基硅油质量分数为5%～15%、透明清晰且粒径小于50nm的氨基硅油微乳液.     

低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要合成单体,添加甲基丙烯酸六氟丁酯(G02)和乙烯基三乙氧基硅烷(A-151),预乳化半连续种子合成工艺制备氟硅改性丙烯酸弹性乳液。通过研究配方中氟硅比、氟硅总含量、及预乳化工艺中乳化剂含量、种子聚合中预乳化液加入量和滴加时间对乳液性能的影响,确定了当氟硅比为1∶4、总量为单体质量总量的5%,种子乳液中乳化剂的量为总乳化剂的25%,种子乳液聚合中预乳化液的量为20%,滴加时间为2.5h时为制备优化条件。优化配方及工艺下制备的漆膜吸水率4.9%,附着力1级,拉伸强度2.69 MPa,延伸率586%。乳液性能满足GBT 20623-2006《建筑涂料用乳液》及化工行业标准《建筑涂料用弹性乳液》。     

非离子与阴离子表面活性剂复配制备石蜡微乳液

利用非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚,阴离子表面活性剂脂肪醇醚磷酸酯钾盐和助剂正戊醇,对石蜡微乳液的制备进行了研究。选用均匀设计与调优软件对表面活性剂的配比进行设计与调优,考察了表面活性剂间的协同作用。乳化剂的最佳配方（质量分数）为：OP-4（82.47%）,MOA-3PK（11.11%）,正戊醇（6.42%）。研究结果表明当乳化剂质量分数为5%,固含量为25%,搅拌速度600～800r/min,乳化时间为40min时,可制备出性能稳定的石蜡微乳液。     

苯丙乳液五元共聚合成条件的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为主单体,丙烯酸(AA)为功能性单体、MS-1和OP-10为复合乳化剂,采用预乳化工艺、半连续种子乳液聚合合成性能优异的五元共聚苯丙乳液.探讨软硬单体、功能性单体、乳化剂和链转移剂对乳液性能的影响.结果表明,当丙烯酸质量分数为3%、乳化剂质量分数为3%、MS-1和OP-10质量比为2∶1、链转移剂质量分数为2%时,乳液综合性能良好.     

界面聚合法制备相变微胶囊的乳化效果

提出了在界面聚合制备相变微胶囊过程中乳化效果的判断方法,讨论了乳化剂用量、乳化时间、乳化温度、搅拌剪切速度等因素对乳化效果的影响.结果表明:当乳化剂OP-10质量分数为1.4%、乳化时间为5 min、乳化温度为40℃、搅拌速度为900 r/min时,可得到均匀稳定的细乳液且乳化液滴的粒径在4μm左右.     

聚合物水泥防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备

目的制备出高弹性、高稳定性、高防水性聚合物水泥防水涂料用丙烯酸酯乳液，克服常规聚合物水泥防水涂料用乳液弹性低和防水性差的弊端．方法采用分子设计、粒子形态的概念，用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料，以十二烷基苯磺酸钠（DSB）和烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）的混合乳化剂为乳化体系，过硫酸铵（APS）为引发剂，引入甲基丙烯酸（MAA）功能性单体和N-羟基丙烯酰胺或丙烯酰胺活性交联单体，采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺．结果设计低玻璃化温度（Tg）、引入功能性单体及活性交联单体可以提高丙烯酸酯乳液的弹性、稳定性和防水性．结论得出较佳的工艺条件为：（1）预乳化阶段：单体滴加时间t=45min、预乳化温度01=45℃、搅拌器转速为500～550r／min；（2）种子乳液聚合阶段：反应温度02=80℃、反应时间t=4h、搅拌器转速为280～300r／min．     

辛基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的合成与界面张力的测定

以辛基酚聚氧乙烯醚（OP-4）和氯化亚砜（SOCl2）为原料,经氯代和磺化合成了辛基酚聚氧乙烯醚磺酸盐（OPES-4）,利用高效液相色谱法和两相滴定分别对各步反应收率进行了测定,对合成条件进行了优化。结果表明,氯代反应以吡啶为催化剂在70℃下反应2h即可完成;磺化的最佳反应条件为：以亚硫酸钾为磺化剂,与氯代辛基酚聚氧乙烯醚物质的量比1.3∶1,在170℃下反应4h,收率可达82.6%。利用红外光谱仪和核磁共振波谱仪对产物结构进行了表征;同时考察了不同矿化度下OPES-4浓度和油水动态界面张力的关系,得到了OPES-4适用的最佳NaCl质量分数在16%～20%,界面张力最低可达1.5×10-2mN/m。     

水性丙烯酸乳液的合成

以甲基丙烯酸为功能性单体、苯乙烯为硬单体和丙烯酸正丁酯为软单体,通过3种基本丙烯酸酯类单体用乳液聚合的方法合成了一种水性丙烯酸乳液.甲基丙烯酸作为功能单体实现水溶性并增加了附着力.研究了单体配比、引发剂种类及用量、反应温度、搅拌速度、单体滴加时间和保温时间对乳液及涂膜性能的影响.实验结果表明,单体甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸正丁酯的质量配比为5∶17∶20,单体混合物的的滴加时间为2～3h,引发剂过硫酸铵其用量为单体质量的0.7%,加入方式为与单体同时逐滴加入,乳化剂选用OP-10和十二烷基硫酸钠的复合乳化剂,其用量分别为单体质量的2%和1%,反应温度为75～85℃,搅拌速度为200～300r/min,可以制得到稳定性很好的白色带蓝光的乳液,100℃下烘干可得到硬度、附着力和柔韧性都很好的无色透明涂膜.     

2-甲基-1-(4-甲基苯基)丙酮的合成

异丁酸与硫酰氯反应得异丁酰氯，适宜的反应条件为：异丁酸滴加温度25－30℃，滴加时间0．5h；反应温度80℃；反应时间1．5h；收率为92％－93％，在催化剂无水三氯化铝存在下，甲苯与异丁酰氯进行酰基化反应得到2－甲基－1－（4－甲基苯基）丙酮，收率为75％，合成产物经红外光普、核磁共振谱鉴定结构正确。     

核壳型叔碳氟碳共聚乳液的制备

以叔碳单体-丙烯酸酯类单体共聚物为核,有机氟单体-丙烯酸酯类单体共聚物为壳．采用种子乳液聚合方法制得了核壳型叔碳氟碳共聚乳液。讨论了乳化剂量、引发剂量、反应温度、恒温时间等对乳液聚合的影响,并对乳液进行了接触角、透射电镜表征。结果表明：反应温度为85℃,恒温时间为2h,w（乳化剂）=3.5％,w（引发剂）=0.3％,制备的核壳型乳液性能较佳。     

硫酸钙晶须的制备及其在聚丙烯树脂中的应用

论述晶须及硫酸钙晶须的特性.以生石膏为原料,采用水热合成法,研究反应温度、反应时间、料浆浓度、Ca/Mg摩尔比等工艺条件对晶须形态的影响.在反应温度150℃、反应时间5 h、料浆质量分数为4%、n（Ca）/n（Mg）为10条件下,制备出了直径为1-5μm、长度为30-100μm的硫酸钙晶须.X-射线衍射分析表明,产品为无水硫酸钙晶须;同时对硫酸钙晶须的应用进行初步研究.根据实验结果,当晶须的填充量为5%时,聚丙烯的力学性能最佳,拉伸强度为39.18 MPa,断裂伸长率为125.41%.     

Synthesis of acrylate microemulsion modified by alkoxy silane

An acrylate emulsion was modified by adding vinyltriisopropoxy silane （trade name C-1706）. By adding the multiple emulsifier which consists of an anionic emulsifier, sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS） and nonionic emulsifier, octyl phenolic divinyl oxide （OP-10）, the acrylosilane microemulsion was synthesized by seeded emulsion polymerization. The influential factors including the kind and the adding amount of emulsifiers and the monomer variety of alkoxy silane and the added methods which influence on the properties of the microemulsion were investigated. It is found that SDBS and OP-10 as multiple emulsifiers with mass ratio of 1：1 and the adding amount of 2.5%-3.5% can act on co-effect for emulsion polymerization. The C-1706 possesses bulky isopropoxy substituent that can reduce hydrolysis reactivity during the polymerization process, so as to not only make the process smoothly but also advance the store stability of the emulsion. Moreover, the latter-addition mode of C-1706 can restrain its hydrolysis activity and polycondensation reaction during the polymerization process of the emulsion. The structure, the film cross section, the particle size and its distribution of the microemulsion were analyzed by the Fourier Transform Infrared Ray Spectrum （FTIR）, Scanning Electron Microscopy （SEM） and a particle size analyzer, respectively. The results show that the particle diameter of the modified microemulsion can be controlled between 50 and 70 nm and its film hardness is 7.3. Only adding 1.5% of C-1706 into the system of emulsion polymerization can apparently improve the weathering resistance of the microemulsion, which undergo degradation with chromatism（△E） is 1.6 after 3 600 hours of QUV-aging.     

水性聚苯胺／氟碳复合乳液涂层的防腐蚀性能

以十二烷基苯磺酸（DBSA）为乳化剂和掺杂剂,制备了水性聚苯胺（PANI）乳液,X射线衍射分析（XRD）结果表明,DBSA掺杂的PANI分子链伸展性较好;粒径测试结果表明聚苯胺乳胶粒子分布均匀,平均粒径约为250nm。冉以水性氟碳（FC）乳液为成膜物制备了水性PANUFC复合乳液涂层材料,利用电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线（Tafel）、平衡开路电位（OCP）考察了其对Q235低碳钢的防腐蚀性能。结果表明,PANI／FC复合乳液涂层具有较高的阻抗．显著地提高了金属的腐蚀电位（-0．4V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10-6A／cm2）。当m（PANI）：m（FC）=1：1时,复合涂层对Q235碳钢的防腐蚀性能最好。     

Keggin型配合物H_5PMo_(10)V_2O_(40)催化剂催化氧化反应研究

以钼酸钠、偏钒酸钠、磷酸二氢钠为原料合成H5PMo10V2O40.通过IR进行表征,确认所合成的化合物中多酸阴离子仍保留Keggin结构.将新合成的H5PMo10V2O40杂多酸应用到苯甲醛氧化合成苯甲酸反应中,考察了催化剂用量、氧化剂30%H2O2的用量、反应时间、反应温度等对苯甲酸收率的影响.最佳工艺条件为催化剂苯甲醛=1.9×10-31(摩尔比),n(H2O2)n(苯甲醛)=6.5 1,反应时间2.5 h,反应温度80℃.苯甲酸的收率达到85%以上.     

零VOC涂料用纯丙乳胶共混研究

低成膜温度和高力学性能是目前乳胶合成的研究重点.采用半连续预乳化工艺合成了高玻璃化转变温度Tg(约40℃)的P(MMA/BA/AA)乳胶和低玻璃化转变温度Tg(约-40℃)的P(2-EHA/BMA/AA)乳胶,通过对不同质量比的P(MMA/BA/AA)/ P(2-EHA/BMA/AA)乳胶共混研究,得出当两者质量比为30∶70时,制备的乳胶在室温下能自然成膜,光泽度良好,涂膜硬度为3~4H,所得乳胶符合水性涂料的使用要求.