阻燃聚丙烯酸酯乳液的制备及应用

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为共聚单体,结合复合含磷阻燃剂,采用乳液聚合法制备了非挥发分含量为50%的阻燃型聚丙烯酸酯乳液。考察了阻燃剂用量对乳胶粒粒径及分布、乳液黏度和稳定性以及聚合物阻燃性能的影响,通过透射电子显微镜、热重分析和氧指数测试,对聚合物(粒子)的结构和性能进行了表征。在9 000 r/min下离心15 min,所有乳液样品无沉降或破乳现象,表明聚合物乳液具有很好的贮存稳定性。将合成的聚合物乳液作为地毯背衬胶,测试了涂敷该阻燃聚合物乳液的地毯样品的阻燃性。结果表明:随着阻燃剂用量的增大,聚合乳液黏度降低,但乳胶粒粒径变化不大,聚合物和经乳液涂敷的地毯样品的热稳定性提高且LOI值均增大;当阻燃剂占总单体质量的60%时,聚合物和经涂敷地毯的LOI值分别为31.0%和27.8%,较未阻燃改性的样品分别提高了65%和40%。     

丙烯颜料用高光丙烯酸酯乳液的合成与性能研究

采用预乳化半连续种子乳液聚合法,以失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚磺基琥珀酸二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复配乳化剂,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为共聚单体,制备了颜料用丙烯酸酯乳液。采用黏度计、光泽度仪、离心机、红外光谱、透射电镜、粒径测试等对聚合物结构和性能等进行了分析与表征。结果表明,乳液固含量为46%、光泽度为80.2,乳液各项稳定性较好;乳液聚合程度较高,乳液平均粒径DH为128 nm,分子量分布指数(PDI)仅为0.083,粒径分布较窄;TEM图谱显示聚合物具有规整的球形结构,且粒径分布相对均一,粒径绝大多数在60~95 nm,且与PCS图谱结果保持一致。     

n-BMA/MMA共聚核壳乳液的合成研究

通过半连续种子乳液聚合的方法,制备了具有核壳结构的丙烯酸酯聚合物乳胶粒子。采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸酯正丁酯(n-BMA)等单体进行共聚。研究了共聚合过程中,乳化剂浓度、引发剂等对聚合物乳液粒径大小、凝胶量等的影响,并利用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热仪(DSC)对乳胶粒子进行表征。结果表明:核乳液聚合阶段乳化剂浓度增大,乳液粒子的粒径变小,引发剂用量对粒径及分布影响不大;TEM观察到核乳胶粒径大小及变化趋势与DLS测得的结果相一致,并且核乳胶粒子和核壳乳液粒子都呈规则的圆球状,分布均一;DLS测试核壳丙烯酸酯乳胶粒子粒径的变化呈逐渐增长的趋势;DSC测试发现制备的核壳粒子有2个玻璃化转变温度(Tg),验证了胶乳粒子核壳结构的存在。     

颜料用高光丙烯酸酯乳液的合成与表征

采用复合乳化体系,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为共聚单体,采用预乳化半连续种子乳液聚合法,制备了颜料用高光丙烯酸酯乳液。采用红外光谱(FT-IR)、粒径测试(PCS)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等对乳液性能进行了分析与表征。结果表明:乳液固含量为42%、光泽度为85.2,乳液各项稳定性较好;乳液聚合程度较高,乳液平均粒径DH为121.5 nm,分子量分布指数(PDI)仅为0.062,粒径分布较窄;聚合物体系中单个微球和交联微球共同存在,且单分散微球具有核壳结构。     

PSt乳胶纳米粒子的制备

采用乳液原子转移自由基聚合法,成功制备出了聚合物乳胶纳米粒子。用光子相关光谱(PCS)和透射电子显微镜(TEM)对聚合物乳胶粒子的形貌、粒径和粒径分布进行了表征,结果表明:聚合物乳胶粒子的粒径小于100nm。研究了乳化剂的用量对乳胶粒子粒径大小的影响,研究发现:聚合物乳胶粒子的粒径随乳化剂用量的增大而减小。     

纳米级PU-PMMA LIPN的制备与结构研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚醚多元醇(PPG3010)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为降粘剂合成了聚氨酯(PU)-MMA乳液;采用无皂原位乳液聚合的方法,MMA在PU-MMA乳液内部聚合,制备了纳米级的PU-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液互穿聚合物网络(LIPN)。对PU-PMMA复合乳液的结构、乳胶粒子粒径、成膜后PU和PMMA两相的相容性进行了讨论。结果表明,PU-PMMA复合结构已经形成;乳胶粒子的粒径分布多在20 nm,由于比表面积较大,部分小粒径粒子发生了团聚;复合体系只有一个Tg且介于PU和PMMA的Tg之间;成膜后PU和PMMA的相畴小于50 nm。     

含氟聚合物乳液的制备与研究

采用过硫酸钾(APS)/亚硫酸氢钠(Na HSO3)为氧化还原体系,乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10),进行三氟氯乙烯(CTFE)与乙烯基正丙醚(PVE)乳液聚合的研究。在实验条件下温度为45℃、反应时间为8h、单体物质的量配比三氟氯乙烯/乙烯基正丙醚为1:1、乳化剂用量占单体总质量的5%,氧化还原引发剂用量占单体总质量的0.5%,单体转化率在95%左右,而且得到聚合物乳液的各项性能均较好。以傅立叶红外(FT-IR),对合成的含氟聚合物乳液以及聚合物进行了表征,并对此条件下合成的含氟聚合物乳液进行了热稳定性、粒径分布以及亲水性等的分析研究。     

环糊精对聚合物乳胶粒子性能影响的研究

以苯乙烯（St）和甲基丙烯酸丁酯（BMA）为单体,采用核壳乳液聚合的方法,制备了苯丙乳胶粒子。研究了不同含量β-环糊精(β-CD)对聚合体系反应过程及苯丙乳胶粒子性能的影响。动态光散射(DLS)数据显示,制备的乳胶粒子粒径小且分布窄,分布均匀,具有单分散性;接触角表明,乳胶膜的亲水性增强,表面能较改性前有所增加;原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表明,改性后乳胶粒子为核壳结构,粒径分布均匀,大小均一;当β-CD含量为5 %时,制得的苯丙乳液聚合物综合性能最佳。     

磺酸型水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)和聚醚二元醇(N210)为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,乙二胺基磺酸钠(A95)为亲水扩链剂,成功制备了磺酸型水性聚氨酯。研究了A95含量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。通过红外(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、粒径和力学性能测试等分析手段研究了乳液及其涂膜的结构与性能。结果表明:所制备的水性聚氨酯乳液粒子规整性较好,分散均匀;随着A95含量增加,粒径逐渐减小;当A95含量为5%时,乳液具有良好的室温贮存稳定性,胶膜的综合性能优异。     

有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液的合成及表征

采用间歇和种子半连续乳液聚合方法合成有机硅改性丙烯酸酯(硅丙)共聚乳液,用激光粒度仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、表面张力仪等分析了硅丙共聚乳液和涂层的性能。采用种子半连续乳液聚合和间歇乳液聚合均可得到具有核-壳结构的硅丙共聚乳液。半连续乳液聚合得到的硅丙共聚乳液的粒径较小,粒径分布窄;采用半连续滴加纯丙烯酸酯单体和滴加单体预乳液对共聚乳胶粒子的平均粒径及粒径分布、形态影响不大。采用间歇乳液聚合可使有机硅单体的开环聚合和丙烯酸酯单体的自由基聚合同时进行,获得的硅丙乳液稳定性好,但聚合转化率偏低,乳胶粒子粒径较大,粒径分布较宽。硅丙共聚乳液胶膜的吸水率小于纯丙烯酸酯聚合物乳液胶膜,并随有机硅共聚率的增加而降低;硅丙乳液胶膜的接触角接近有机硅接触角。硅丙共聚乳液涂层整理的织物手感优异,但涂层牢度小于纯丙乳液整理剂。     

油酸-十二烷基硫酸钠改性石墨烯/苯丙乳液的制备和性能

采用油酸(OA)-十二烷基硫酸钠(SDS)对石墨烯(GE)进行改性,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)为单体,以过硫酸铵(APS)和碳酸氢钠作为引发剂,辅以复配乳化剂,并用预乳化、半连续种子乳液聚合反应法制备了油酸-十二烷基硫酸钠改性石墨烯(OA-SDS-GE)/苯丙乳液纳米复合材料,研究了该纳米复合材料的结构、粒子形态和性能。结果表明,当纳米复合材料固含量为42%左右时,机械和稀释稳定性良好;平均粒径D_H为102.3 nm,粒径分布指数PDI仅为0.007;纳米复合材料具有良好的热稳定性,热失重5%的温度T_(d5%)为351.0℃,热失重10%的温度T_(d10%)为376.2℃;纳米复合材料成膜后表面电阻率为7.9×10~8Ω,具有良好的的抗静电性。     

叔碳酸乙烯酯/有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用预乳化半连续种子乳液聚合法,以反应型阴离子乳化剂(DNS-86)和非离子型乳化剂(OP-10)复配,引入叔碳酸乙烯酯(V-10)和乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)为改性单体合成了叔碳酸乙烯酯/有机硅改性丙烯酸酯乳液.通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、粒径分布分析(PSD)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)对乳液结构、粒子形态和乳胶膜性能进行了分析和表征.结果表明:叔碳酸乙烯酯、有机硅氧烷与丙烯酸酯发生了共聚反应,生成的乳胶粒子为核壳型结构,粒子大小比较均一,粒径较小.通过与丙烯酸酯、叔碳酸乙烯酯改性丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯的乳液对比可知,核壳型叔碳酸乙烯酯/有机硅改性丙烯酸酯乳液的性能较佳.其涂膜吸水率仅为2.19％;接触角为109.5°,达到了对乳液改性的目的.     

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。     

高固含量UV固化水性PUA的制备及性能

以聚乙二醇600双丙烯酸酯(PEG600DA)作为可聚合非离子乳化剂,制得了高固含量(树脂占乳液质量的54%)紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液(PWPUA)。通过FTIR对聚合物结构进行了表征,采用DLS、TSI、TGA、DSC和万能试验机考察了PEG600DA质量分数对乳液粒径分布、乳液稳定性、胶膜热性能及力学性能的影响。结果表明:随PEG600DA质量分数的增加,乳液粒径及稳定性先降低后增大;同时乳胶膜的软段玻璃化转变温度(Tgs)上升,硬段玻璃化转变温度(Tgh)下降。当w(PEG600DA)=6.09%时,乳液粒径为31.86 nm且粒径分布为单峰;TSI值最小,稳定性最佳;乳胶膜拉伸强度最大为27.82 MPa。当w(PEG600DA)=8.87%时,乳胶膜最高降解温度最大(Tmax=396.483℃),热稳定性最佳。     

A-187改性核壳型聚丙烯酸酯乳液的制备及性能表征

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(A-187)等为原料,过硫酸铵为引发剂,通过种子乳液聚合法制备了具有核-壳结构的A-187改性聚丙烯酸酯(SACR)系列微复合高分子乳液。表征了乳胶粒子的结构形态及粒度分布,测定了聚合物的玻璃化转变温度、拉伸强度和聚合物薄膜的吸水率。所得SACR系列微复合聚合物乳液的乳胶粒子具有核壳结构,粒径分布较窄,聚合物的玻璃化转变温度随A-187加量的增加有所升高,聚合物的力学性能和聚合物的耐水性能有所改善。     

含磺酸基/羧基水性聚氨酯的合成和表征

以磺酸基聚酯二醇(SIPG)和2,2–二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,以聚碳酸1,6–己二醇酯二醇(PHCDL)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6–己二异氰酸酯(HDI)为主要原料,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)乳液。采用粒度分布分析、Zeta电位分析和黏度测试,考察了所制备的WPU乳液的性能。通过热重(TGA)、差示扫描量热(DSC)、动态力学分析(DMA)和拉伸测试对WPU形成的薄膜的热性能和力学性能进行表征。结果表明:WPU乳液粒径为70~100 nm,且具有良好的稳定性;当n(SIPG)∶n(DMPA)为1.5∶1时,制备的WPU乳液的w(不挥发物)高、平均粒径小、粒径分布窄,所得薄膜的力学性能好。     

PVC-co-ACM胶乳粒子稳定的多菌灵水悬浮剂及其性能研究

[目的]为实现农药的低毒高效,以聚合物胶乳粒子替代表面活性剂研制多菌灵(MBC)水悬浮剂。[方法]合成聚氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂(PVC-co-ACM)水性胶乳,根据Pickering乳液稳定机理,以PVC-co-ACM胶乳粒子为稳定剂,制备系列MBC水悬浮剂。通过透射电子显微镜(TEM)分析了PVC-co-ACM胶乳粒子的形貌,通过Zeta电位、粒径分布、悬浮率、表面张力、叶面静态接触角、叶面滞留量等研究了PVC-co-ACM水性胶乳的固含量、pH值对MBC水悬浮剂稳定性的影响,讨论了PVC-co-ACM水性胶乳的固含量与MBC的叶面黏附性和润湿性的关系。[结果]PVC-co-ACM胶乳粒子具有不规则的核壳结构,平均粒径为150 nm左右;PVC-co-ACM水性胶乳的固含量为5%时,MBC水悬浮剂的稳定性最好,对绿萝叶片的润湿效果最佳;固含量为8%时,MBC的叶面滞留量最高;MBC水悬浮剂的热贮存稳定性在体系的pH为9时达到最佳。[结论]将Pickering乳液稳定机理与农药水悬浮剂的研制相结合,可为农药水性制剂开发与高性能化提供新方法。     

双子表面活性剂为乳化剂时PS乳液的制备与形貌研究

以双子表面活性剂[磺酸盐型双子表面活性剂(GS)、磺酸型双子表面活性剂(GSA)]、单子表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)]作为乳化剂,采用透射电镜(TEM)、凝胶渗透色谱(GPC)等方法重点研究了GS对苯乙烯(St)乳液聚合反应、聚苯乙烯(PS)乳胶粒子的形状、尺寸大小及其分布等影响。结果表明:当m(St)∶m(GS)=5:1、乳液聚合温度为80℃时,PS乳胶粒子的平均粒径为27.92 nm,粒径分布系数为0.154;与传统单子表面活性剂相比,以双子表面活性剂为乳化剂时,所得PS乳液的粒子尺寸更小、尺寸分布更窄以及相对分子质量更高,并且乳液中出现了异形乳胶粒子。     

甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物细乳液的合成及其表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)为反应单体进行细乳液聚合,制得了MMA-co-TFEMA共聚物乳液。利用FTIR和GPC表征了共聚物的结构和分子量,采用激光光散射法及透射电镜对乳胶粒子的粒径大小及形貌进行了表征,并通过接触角法对共聚物膜的表面性能进行了研究。结果表明,与常规乳液相比,以细乳液方法制得的MMA-co-TFEMA共聚物乳液稳定性好,粒径分布窄,聚合物的分子量分布窄,并且共聚物膜随着氟含量的增加疏水疏油性增强,表面能降低。     

以单一非离子型乳化剂制备氧化聚乙烯蜡微乳液

采用高压乳化法,以氧化聚乙烯(OPE)蜡为原料用单一乳化剂制备了淡黄色、半透明的非离子型OPE蜡微乳液.考察了非离子型乳化剂的用量和乳化压力对OPE蜡微乳液的乳胶粒子粒径和粒径分布的影响.结果表明:增加乳化剂用量或增加乳化压力均有利于降低水的表面张力,形成粒径更小的OPE乳胶粒子.在乳化剂用量为OPE蜡的25％、助剂用量为乳化剂的5％,乳化时压力为(8.5±0.5)MPa时,可获得性能良好的非离子型OPE微乳液.