自交联含氟丙烯酸酯乳液的合成与性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)为含氟丙烯酸酯单体,甲基丙烯酸酯衍生物(HA)为交联单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10),醚单磷酸(ANPEO10-P1)为乳化剂,采用预乳化、半连续法聚合方式,合成了自交联含氟丙烯酸酯乳液.研究了HA和DFHMA的用量对乳胶粒子粒径及其分布和乳胶膜硬度、吸水性、对水接触角等性能的影响.结果表明:当HA用量为4%(wt),DFHMA用量为8%(wt)时,得到的乳液粒径小,分布窄,稳定性好,乳胶膜表现出良好的疏水性能,对水的接触角达到了97.5°.     

含氟硅丙烯酸酯核壳乳液及涂膜表面性能

在可聚合阴离子乳化剂体系下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为功能单体,采用半连续种子乳液聚合法合成了含氟硅丙烯酸酯核壳乳液。考察了DFMA和KH-570用量对乳液聚合过程和乳胶膜表面疏水性能的影响,并对乳胶膜的表面自由能进行了估算。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重(TG)、接触角(CA)及X射线光电子能谱(XPS)对氟硅丙乳液及乳胶膜进行了表征。研究结果表明,氟硅单体有效地参与了聚合,乳胶膜中氟硅元素呈梯度分布,当氟硅丙乳液中DFMA和KH-570用量分别为16%和5%（质量分数）时,涂膜-空气界面与去离子水的接触角为110.6°,涂膜的表面能低至15.4 mN·m^-1,其疏水性和耐热性有较大幅度提高。     

含氟丙烯酸酯共聚乳液的制备及表征

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）等为主要单体,丙烯酸全氟烷基酯（Zonyl TM）为含氟单体,甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为交联单体,采用种子乳液聚合法制备了含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了Zonyl TM、HEMA、引发齐（APS）用量、复合乳化剂（SDS/OP—10）、聚合温度、聚合时间和搅拌速度等因素对聚合反应最终转化率、耐水性和乳液稳定性的影响。制备的乳液单体总转化率高,乳液凝聚率低,聚合反应稳定,涂膜的综合性能优良。此外,含氟乳胶膜对水的接触角及TG分析结果表明,Zonyl TM有效参与了共聚反应,提高了涂膜的耐水性及耐热性。     

阳/非离子乳化剂制备氟改性丙烯酸酯乳液

采用阳离子和非离子乳化剂相复配的乳化体系,以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（FMA）等作为单体,通过半连续法制备了丙烯酸酯共聚物乳液。研究了不同乳化剂的配比对聚合稳定性和乳液的钙离子稳定性的影响,通过吸水率和接触角的测定研究了氪单体的用量对乳胶膜耐水性能的影响,并用透射电子显微镜（TEM）观察了乳胶粒子的形态。结果表明,采用非／阳离子乳化剂质量比为2．5：1的复合乳化体系,可制备出稳定的含氟丙烯酸酯共聚物乳液;添加一定量的氟单体对体系进行改性,能使乳胶膜的表面能和吸水率降低、对水的接触角增大。     

含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,分别加入丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)作为聚丙烯酸酯改性剂,制备了2种含氟丙烯酸酯核壳乳液。采用1H-NMR、TEM、DSC、EDS-SEM、Zeta电位及纳米激光粒度仪等表征了乳胶粒子的组成、结构、粒径及其分布以及乳胶膜表面氟元素的含量。研究了2种含氟单体的用量对乳液稳定性、乳胶膜吸水率、单体转化率、乳胶膜表面疏水疏油性等的影响;研究结果表明:DFHM的改性效果明显好于HFBMA。当DFHM的加入量为4%时,乳胶膜对水的接触角达到93.5°,吸水率降为11.54%,对正己烷的接触角达到82.0°;乳胶粒子的平均粒径70.02 nm,粒径分布窄(PDI=0.082),且具有核壳结构;SEM-EDS测试结果显示,制备的含氟聚合物在成膜过程中,氟元素更易向表面迁移,从理论的5.70%上升到13.47%,从而使乳胶膜具有更好的疏水和疏油性能。     

大分子乙烯基硅氧烷/丙烯酸酯单体核壳乳液聚合及表征

以甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和聚甲基氢硅氧烷(PMHS)为原料,合成了甲基丙烯酸乙氧基聚甲基氢硅氧烷醚(MEPMHSE)。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,加入合成的硅单体MEPMHSE作为聚丙烯酸酯改性剂进行核壳乳液共聚合,制得平均粒径为135.2 nm,粒径分布窄(PDI=0.045)的有机硅改性的具有核壳结构的聚丙烯酸酯乳液。采用FT-IR、1H NMR对MEPMHSE进行表征,并使用TEM、DSC以及Zeta电位及纳米激光粒径分析仪来表征乳胶粒子的结构与粒径。研究乳化剂的配比、含量以及MEPMHSE的加入量对乳液稳定性、吸水率、凝胶量以及乳液胶膜疏水性的影响。研究结果表明:用MEPMHSE改性的丙烯酸酯乳液胶膜的疏水性得到较大的提高,MEPMHSE添加量为6%时,所得丙烯酸酯乳液胶膜对水的接触角由空白对照样的65°提高到98°。     

可聚合阳离子含氟表面活性剂在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用

以可聚合阳离子含氟表面活性剂N-(乙酸全氟辛基乙基酯)-N-(乙醇丙烯酸酯)二甲基溴化铵(PF8DM)为乳化剂,进行含氟丙烯酸酯的细乳液聚合研究,考察了PF8DM用量对单体转化率和凝胶率的影响,PF8DM用量对乳液的稳定性和表面性能的影响;分别采用PF8DM和十六烷基三甲基溴化铵作为乳化剂考察其对乳胶膜性能的影响。结果表明,当PF8DM含量为单体总质量的4%时,单体转化率达95%,凝胶率为0.6%;所得乳液具有优异的贮存、稀释、离心稳定性;当PF8DM用量为单体总质量的6%时得到的乳胶膜接触角达118.6°。在总含氟量相同的条件下,采用PF8DM为乳化剂制备的含氟丙烯酸酯乳液,其乳胶膜的吸水率大大降低,拒水性也明显增强。     

纳米SiO2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以聚氨酯（PU）乳液为种子（在聚合过程中为壳相）,甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性的纳米SiO₂组成的混合物为核相,合成了具有核壳结构的纳米SiO₂/聚氨酯-含氟丙烯酸酯（SiO₂/FPUA）复合乳液。考察了纳米SiO₂和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜性能的影响。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、接触角（CA）、透射电子显微镜（TEM）、热重（TG）、差示扫描量热仪（DSC）和力学性能测试（MPT）等表征乳液的结构形态、乳胶膜的表面性能和综合性能。结果表明：乳胶粒子呈现“反相核壳”结构,以聚丙烯酸酯（PA）相为核,PU相为壳;由于纳米SiO₂和DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和综合性能得到了较大的提高。     

环保可聚合型乳化剂在丙烯酸酯乳液中的应用及性能研究

配合使用环保可聚合阴/非离子型乳化剂LR-10和LG-20,通过种子预乳化半连续聚合工艺制备了丙烯酸酯乳液压敏胶。探讨了乳化剂的配比、用量及种类对丙烯酸酯乳液压敏胶性能的影响,并对其相关性能进行表征。实验结果表明,当m(LR-10):m(LG-20)=3:1时,所制备的丙烯酸酯乳液稳定性能最佳;GPC分析结果表明,随着复合乳化剂用量的增加,丙烯酸酯压敏胶溶胶部分的相对分子质量逐渐减少、相对分子质量分布越来越窄;当复合乳化剂的质量分数为3%时,乳胶膜的的粒径和PDI达到最小值,此时耐水性能和粘接性能最佳,压敏胶膜的水接触角为112?;FT-IR结果表明,所有的单体和可聚合乳化剂都完全参与了乳液聚合反应;与传统乳化剂体系相比,通过环保可聚合型乳化剂LR-10/LG-20所制备的乳胶膜的粘接性能最佳。     

高固含量无皂丙烯酸酯共聚乳液的合成研究

以烯丙氧基壬基酚乙基聚氧乙烯硫酸钠（DNS-86）为反应性乳化剂,甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体,丙烯酸丁酯（BA）为软单体,甲基丙烯酸（MAA）为功能性单体,采用预乳化种子半连续聚合方式,合成了固含量65％的无皂丙烯酸酯乳液。讨论了软硬单体配比、乳化剂用量、聚合温度等反应条件对高固含量乳液的合成及性能的影响。     

含全氟壬烯基丙烯酸酯单体合成及乳液聚合

研究了含全氟壬烯基丙烯酸酯的合成及其聚合反应。以全氟壬烯氧基苯磺酰氯为原料,经酰胺化、酯化得到N-甲基-N-p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基乙基丙烯酸酯(Ⅲ);确定了Ⅲ的较优合成工艺条件为:n(Ⅱ)∶n(丙烯酰氯)=1∶3,室温反应6 h,含氟单体Ⅲ的收率为75.0%;并将Ⅲ与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)在K2S2O8(KPS)存在下,通过半连续乳液聚合法,制备了含氟丙烯酸酯乳液。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1HNMR)、质谱(ESI-MS)等对含氟丙烯酸酯单体(Ⅲ)和聚合物乳胶膜的结构进行了表征;考察了乳液的稳定性、Ⅲ的含量对聚合物膜上水接触角的影响。当含氟丙烯酸酯占单体总质量的20%时,水接触角为88.2°。     

核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)等为主要原料,采用多步乳液聚合法,合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯乳液。实验结果表明,主要单体质量比m(MMA)∶m(BA)=45∶55,核壳单体质量比为6∶4,含氟单体质量分数为7%,乳化剂质量分数为3%~4%时,制备得到的含氟丙烯酸乳胶粒子具有软核/硬壳结构,粒径为120 nm,乳胶膜吸水率为7%。通过傅里叶红外光谱法(FTIR)对乳液结构进行表征,结果表明,含氟单体参与了有效聚合;差示量热扫描(DSC)和热重分析法(TG)分析结果表明,聚合物存在两个玻璃化温度(-10.2℃和58.4℃),且热分解温度比不含氟的聚合物提高了59℃;接触角测试结果表明,当w(HFMA)≥7%时,乳胶膜正面与水的接触角为98.2,°说明所合成的核壳结构含氟丙烯酸酯乳液中有机氟富集于壳层,涂膜的耐热、疏水性良好。     

木器高光面漆用丙烯酸酯树脂的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,多种交联体系为功能单体,采用水性固体丙烯酸树脂(SR-675、QZ-7001、QZ-7002)和聚合型乳化剂NRS-10搭配作为体系的表面活性剂,通过预乳化半连续乳液聚合工艺合成了木器高光面漆用丙烯酸酯树脂。探究了水性固体丙烯酸树脂酸值、T_g、相对分子质量以及用量;NRS-10用量、引发剂(APS)用量和树脂T_g对树脂及涂膜性能的影响。结果表明:当采用水性固体丙烯酸树脂SR-675且用量占单体总量的20%(下同)、NRS-10占0.5%、APS占0.75%,树脂T_g设计为40 ℃时,合成的丙烯酸酯树脂制备成木器面漆,涂膜光泽高、附着力好、耐水性好,铅笔硬度可达2H。     

阳离子无氟丙烯酸酯防水剂的制备及应用

以甲基丙烯酸十八烷基酯（ SMA）、甲基丙烯酰胺（ MAA）、丙烯酸羟乙酯（ HEA）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（ DMC）为单体,十六烷基三甲基溴化铵（ CTAB）和聚氧乙烯醚（ AEO-20）为复合乳化剂,偶氮二异丁脒盐酸盐（ AIBA）为引发剂,采用细乳液聚合法制备无氟阳离子丙烯酸酯防水剂。分析了聚合物温度、乳化剂用量和交联剂用量（ HEA）对乳胶性能的影响。结果显示：乳化剂为 7%,HEA为 2%,反应温度为 80 ℃,反应时间为 5h,合成的乳胶性能最佳。当防水剂用量为 100 g/L时,整理后的棉织物显示了较强的疏水性能,其接触角达到 139°。经过 25次洗涤后,棉纤维仍然具有较高的接触角,说明具有优良的耐洗性能。     

十一烯酸基乳化剂制备及应用研究

利用十二醇(DA)与十一烯酸(UA)/马来酸酐(MAH)共聚物通过酯化反应制备了UMA-DA聚合物，并将聚合物作为乳化剂用于UA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的乳液聚合中。FT-IR分析表明：DA中的羟基与UMA共聚物中的酸酐发生了反应。¹H NMR结果表明：在δ 3.2~3.4处有明显的—O—CH₂—质子信号，表明成功制备了UMA-DA共聚物。通过表面张力法对UMA皂化物的临界胶束浓度(CMC)值进行了测定，UMA-DA的CMC值为9.6 g/L，此时表面张力γ_CMC为23.04 mN/m, UMA-DA的γ_CMC值要远低于纯水(71.97 mN/m)。在乳液聚合时，随UMA-DA用量的不断增加，乳液粒径和粒径分散系数(PDI)增大，凝胶率逐渐减小。当自制乳化剂UMA-DA用量为总单体的10%且UA与MMA质量比10 : 90时乳液较为稳定，总单体转化率为98.1%。     

核壳型纳米SiO2/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的合成与表征

采用原位乳液聚合法,在可聚合阴离子乳化剂/非离子乳化剂复配体系下,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的纳米SiO2、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)等为核相组成,以MMA、BA及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为壳相单体,合成纳米SiO2/含氟聚丙烯酸酯复合乳液.考察了纳...     

聚氨酯型反应性乳化剂改性丙烯酸酯的合成及应用

以低聚物多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯、三羟甲基丙烷等为原料分别制备直链型和具有一定支化度的水性聚氨酯（WPU）。以合成的WPU作为大分子型反应性乳化剂,再辅以少量乳化剂DNS-86与丙烯酸酯单体热引发聚合,制得聚氨酯-丙烯酸酯乳液（PUA）。通过红外光谱和粒径分析等方法对PUA的结构及性能进行表征。结果表明：与直链型相比,经过支链型PU改性后的成膜物拉伸强度达到23.3MPa,粘合剂的皂洗牢度等级达到4级,干摩擦牢度达到4级,湿摩擦牢度达到3级。