纳米TiO2/含氟苯丙乳液的制备及性能研究

采用原位乳液聚合法,以硅烷偶联剂表面修饰的纳米TiO2与苯乙烯(St)、丙烯酸酯、有机氟单体(DFMA)为原料,合成了具有核壳结构的有机-无机杂化纳米TiO2/含氟苯丙复合乳液.探讨了乳化剂、DFMA和TiO2用量对复合乳液性能的影响,并通过粒径分析、接触角、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)及透射电子显微镜(TEM)等方法对复合乳液和乳胶膜的结构及性能进行了表征.结果表明,由于纳米TiO2与DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和耐热性能得到了较大提高,纳米TiO2含氟苯丙复合粒子的平均粒径为100 nm左右,当DFMA和TiO2用量分别为14%和2%(质量百分数)时,涂膜-空气界面对去离子水的接触角达112.3°,乳胶膜的表面能低至15.21 mN/m.     

纳米氧化锌表面改性研究

采用硅烷偶联剂KH570对纳米氧化锌进行表面改性,通过红外光谱分析(FT-IR)和热重分析(TGA)对改性纳米氧化锌进行了结构表征。结果表明,KH-570分子已成功包覆于纳米氧化锌粒子表面。     

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。     

用于聚合物水泥基防水涂料的有机硅改性醋丙乳液的制备及性能研究

为了改善醋丙防水乳液耐水性差的缺陷,采用预乳化种子乳液聚合和半连续滴加工艺,通过与有机硅KH-570共聚对其进行了改性研究。实验讨论了有机硅用量、乳化剂复配比例及用量、引发剂用量对聚合过程和涂膜性能的影响,以及共聚物序列结构的变化。实验结果表明,在乳化剂配比为m(OP-10)∶m(MS-60)=1∶1、乳化剂用量为2.0%、引发剂用量为0.5%、有机硅用量为2%时,聚合反应具有很好的稳定性,同时有机硅参与共聚使得改性醋丙乳液的吸水率降低至17.84%。实验通过半连续滴加工艺较好地克服了由于单体竞聚率差异较大带来的共聚物组成不均的缺陷。     

线型三元纳米复合阻燃材料

采用熔融共混方法制备线型低密度聚乙烯(LL-DPE)/二氧化钛(TiO2)/氧化锌(ZnO)三元纳米复合阻燃材料,通过场发射扫描电镜(FESEM)、红外(FTIR)及扫描电镜(SEM)对复合阻燃材料的微观形态及结构进行表征,证明共混形成的TiO2和ZnO纳米粒子在LLDPE基体复合阻燃材料中呈纳米级分散;对其力学性能的测试表明,三元纳米复合阻燃材料的拉伸断面趋于韧性化,当纳米粒子质量分数为3%时,与纯LLDPE相比,冲击强度提高约49%,拉伸强度提高约18%,断裂伸长率也有所增加。     

改性纳米SiO2对再生沥青胶结料性能的影响

为提高再生沥青的再生效果,文中采用RA-F0110型再生剂作为A型再生剂和OP-900型再生剂作为B型再生剂对旧沥青进行再生;采用硅烷偶联剂KH-550和KH-570对纳米SiO2进行有机化表面改性;对比不同速率、不同搅拌时间、不同静置时间下纳米再生沥青的PG高温分级温度,确定纳米再生沥青的制备方法;对比添加不同种类不同掺量再生剂后再生沥青的PG连续分级确定再生剂的种类和掺量;对比不同纳米SiO2掺量下纳米再生沥青的PG连续分级确定纳米材料的掺量。试验表明：纳米SiO2在表面改性后团聚现象减少。纳米粒子被包覆,所以纳米粒子尺寸增大导致单个粒子的比表面积明显减小,纳米SiO2在沥青中更加稳定,采用KH-550表面改性剂的效果优于KH-570。选用A型再生剂的再生沥青的再生效果优于选用B型再生剂的再生沥青。在相同再生剂掺量下,添加一定比例的纳米SiO2,纳米再生沥青PG连续分级的高低温服务范围更宽广。当纳米材料的掺量为5%,A型再生剂掺量为15%时,纳米再生沥青胶结料的性能指标达到最佳。     

细乳液聚合法制备硅丙乳液

以十六烷为助稳定剂,乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为功能性单体,采用分段聚合法合成核壳型有机硅改性丙烯酸酯乳液,分别比较细乳液聚合与常规乳液聚合中VTES用量对乳液聚合稳定性及粒子形态的影响及聚合反应时间对乳胶粒平均粒径的影响。运用透射电镜(TEM)跟踪聚合过程的粒径及分布,并对粒子形态进行表征。试验表明细乳液聚合的聚合稳定性好,凝聚率低于传统乳液聚合的50%,聚合所得的乳胶粒形态为圆球形粒子且粒径分布均匀。     

热致相分离法制备丙烯腈-丙烯酸甲酯/纳米TiO_2复合膜及膜性能研究

以自制的可熔融丙烯腈(AN)-丙烯酸甲酯(MA)共聚物为基体,以碳酸乙烯酯(EC)与柠檬酸三乙酯(TEC)为复配稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备丙烯腈-丙烯酸甲酯(AN-MA)/纳米二氧化钛(TiO2)复合膜。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X-射线衍射仪(XRD)和万能试验机,从微孔膜的力学性能、水通量、孔隙率、晶型等方面对膜的结构与性能进行表征。结果表明,添加TiO2纳米粒子可以显著提高AN-MA微孔膜的机械强度和水通量。随着TiO2含量的增加,微孔膜的机械强度先增加后降低,TiO2质量分数为0.1%时,断裂强度最高可达8.0 MPa,比未添加TiO2的样品高36%。纳米TiO2的加入一定程度上抑制了大孔的产生,微孔膜结构更加均一。随着凝固浴温度的升高,微孔膜的力学性能逐渐提高,通量出现下降趋势。     

表层功能化PDMS/PMMA核壳乳胶粒子的制备与表征

分别以衣康酸(ITA)、马来酸酐(MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能单体,采用预乳化半连续工艺通过种子乳液聚合方法成功合成了表层功能化的聚二甲基硅氧烷/聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS/PMMA)核壳乳胶粒子(³20 nm)。PDMS核乳胶粒子以八甲基环四硅氧烷(D4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(VD4)为单体、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为交联剂构建而成,实验研究了反应时间、乳化剂和催化剂用量、单体D4与VD4比例对聚合体系的影响,并确定了PDMS核乳胶粒子合成最佳工艺。通过激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜等分析表明:当反应时间为10 h、乳化剂用量为核单体总量的5.3%、催化剂用量为核单体总量的5.3%、核单体比D4∶VD4=4∶1时,核单体转化率接近85%,PDMS核乳胶粒子尺寸在290 nm左右。     

功能单体对聚合物水泥防水涂料性能的影响研究

通过添加功能单体FL-205S自制了JS防水涂料专用乳液,并由此制备了JS防水涂料,研究了乳化剂用量及使用配比、功能单体种类及用量对乳液粒径、凝胶率、乳液干膜耐水性能的影响.结果 表明,当乳化剂添加量为1.4％且打底液中乳化剂占比为40％时,乳液粒径最小且乳液干膜耐水性最好.研究了不同功能单体对JS防水涂料在经过热、碱...     

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.     

醋丙乳液的合成及其性能表征

采用种子乳液聚合法合成一种高性能醋酸乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸三元共聚乳液(简称醋丙乳液),探讨了聚合过程中乳化剂的配比及用量、单体的选择等因素对产品性能的影响,并对乳液的性能与结构进行分析和表征。研究结果表明,阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠和非离子乳化剂辛基酚聚氧乙烯(20)醚复配可以提高体系的稳定性,当阴/非离子质量比为1:1,总用量为3%时,乳液综合性能优异。此外,功能性单体甲基丙烯酸的引人可降低乳液的凝胶率并提高乳胶膜的性能。     

有机硅丙烯酸酯共聚弹性乳液的研究

本文采用有机硅氧烷与丙烯酸酯单体制备有机硅改性丙烯酸酯共聚弹性乳液,研究了有机硅单体-丙烯酸 酯复合乳液中引发剂、乳化剂、有机硅含量、丙烯酸酯的配比等多方面因素对乳液性能的影响。研究结果表明有 机硅单体与丙烯酸酯能很好地聚合,且制备出的乳液可以作为高性能外墙涂料的基体树脂应用。     

核壳型有机硅-丙烯酸酯微乳液的合成与性能

运用种子乳液聚合工艺以OP-10/JFC/戊醇非离子复合乳化剂合成了具有核-壳结构的有机硅-丙烯酸酯微乳液,研究了复合乳化剂类型、丙烯酸酯单体、有机硅单体加入方式和含量、pH值、硫醇对微乳液聚合过程中稳定性和光泽度的影响,通过差示扫描量热仪(DSC)和透射电镜(TEM)对微乳液的结构进行了表征.结果表明:乳胶粒粒径在10～60 nm,具有核-壳结构.     

高性能硅丙乳液无皂制备技术的研究

在无乳化剂下合成了硅丙乳液。利用丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸(钠)制备齐聚物(BA/MANa)代替乳化剂,由于齐聚物(BA/MANa)与合成硅丙乳液(BA/MMA)结构中都有PBA链段,有利于两者互溶,因此,在硅丙乳液合成中虽不使用乳化剂,但乳化效果更好。研究了丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸单体配比及pH值变化对齐聚物性能的影响;研究了齐聚物用量、软硬单体配比、有机硅单体种类与用量、有机硅单体(KH-570)加入方式等对合成硅丙乳液性能的影响,确定了合成无皂种子乳液与无皂硅丙乳液的最佳工艺参数。无皂硅丙乳液的耐候性、耐水性等优良。     

弹性外墙涂料用核-壳乳液制备研究

采用半连续种子乳液聚合技术,改进单体加料方式,制备得性能优异的核-壳丙烯酸乳液.讨论了软硬单体的比例、乳化剂、功能单体、引发剂等对乳液胶膜延伸率和反射系数下降率的影响,并对合成的乳液进行了表征.结果表明,合成的核-壳乳液具有高弹性的和优良的耐沾污性.     

环氧丙烯酸酯复合乳液的合成及性能

采用半连续种子乳液聚合法制备环氧-丙烯酸酯复合液。研究了环氧树脂种类及其用量、功能单体用量等对乳液及其涂膜性能的影响。研究表明采用总单体质量6%的环氧树脂E-44、2%的功能性单体MAA(甲基丙烯酸),可以得到综合性能优异的环氧-丙烯酸酯复合乳液。     

壳层交联单体量对中空苯丙乳胶粒性能的影响

采用交联改性的原位聚合封装非溶剂法制备了粒径分布均匀、单分散性良好的中空苯丙聚合物乳胶粒,并采用凝胶率分析、粒径分析仪、黏度计、酸值测量、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光分光光度计、差示扫描量热分析(DSC)表征考察了壳层中交联单体用量对中空聚合物乳胶粒的合成过程、形态及其干膜遮盖性的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,壳层中交联单体的含量(以其占总单体质量的百分数计,下同)小于15%时,含量越低,壳层强度越低,乳胶粒致孔膨胀时易于塌陷,粒径分布越大;壳层中交联单体含量大于20%时,含量越高,壳层强度越高,乳胶粒尺寸变小,膨胀变得困难;当壳层中交联单体的含量为15%~20%时,粒径分布均匀,壳层强度适中,膨胀性较好,此时含有中空乳胶粒的干膜遮盖性能最好.     

集料类型及颗粒级配对RPC性能的影响

研究了集料对活性粉末混凝土（RPC）性能的影响,包括细集料的类型、颗粒级配,以及微集料（石英粉）颗粒级配对 RPC抗折、抗压强度和流动性的影响。结果表明：剔除细集料中的粗颗粒后,通过优化颗粒级配,可以采用普通河砂代替石英砂或者标准砂作为配制 RPC的细集料;选用325目石英粉作为微集料,采取蒸汽养护制度,可制备出抗压强度大于135 MPa、抗折强度约为20 MPa的活性粉末混凝土。