含氟丙烯酸酯乳液合成及其内墙涂料防涂鸦性的研究

以烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS-1)、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(CO-436)和NP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂进行了含氟丙烯酸酯乳液聚合研究,测定不同含氟单体含量制备的乳液干膜及漆膜与水、油的接触角,比较含氟单体含量、不同交联单体及含量对涂膜耐污性能的影响。研究结果表明:随含氟单体含量增加,乳液干膜及涂膜与水、油接触角增大;由12%甲基丙烯酸十二氟庚酯、5%双丙酮丙烯酰胺所合成的含氟丙烯酸酯乳液,稳定性高,耐沾污性好;当乳液含量为涂料配方总量的36%时,涂膜对水彩污迹的耐污性能明显改善,且遮盖力好。     

不同交联单体对水性丙烯酸防腐乳胶性能的影响

从乳胶稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐盐雾性能等方面研究了N–羟甲基丙烯酰胺（N-MA）、甲基丙烯酸（MAA）、硅烷偶联剂以及磷酸酯功能单体4种不同交联单体对丙烯酸乳胶的性能影响。数据表明,适量加入N-MA会提高乳胶的稳定性,过多加入则会导致乳胶凝胶量增多,同时引起乳胶膜耐水性下降;MAA质量分数为2.0%时,对提高聚合物交联密度和涂膜硬度有作用;硅烷偶联剂质量分数为0.3%时,且采用后加入方式有利于提高乳胶稳定性;磷酸酯功能单体对改善涂膜耐盐雾性能效果显著。     

乙酰乙酰基丙烯酸酯聚合物乳液的合成及室温交联改性

采用半连续种子乳液聚合法合成了核壳型乙酰乙酰基丙烯酸酯聚合物乳液,并采用1,6-己二胺对其进行了室温交联改性。探讨了乳液聚合反应条件和交联单体甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)用量对乳液及乳胶膜性能的影响。结果表明:当乳化剂十二烷基联苯醚二磺酸钠(DSB)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量分别为单体总量的1.5%(wt)和0.5%(wt)时,单体转化率高,凝胶率低。透射电镜(TEM)分析显示乳胶粒呈明显的核壳结构,粒径约为130 nm。DSC、TGA和力学性能测试表明交联提高了乳胶膜的玻璃化转变温度、热稳定性及力学性能。随着AAEM用量的增加,乳胶膜的性能逐渐得到提高。当AAEM用量为单体总量的7%(wt)时,加入己二胺的乳液仍贮存稳定,可以单组分包装,并且交联后的乳胶膜性能优异。     

HDI三聚体改性聚氨酯水分散体的合成与性能

采用己二异氰酸酯(HDI)三聚体(HT)合成交联改性聚氨酯水分散体(HPUD),考察了HT添加量对HPUD涂膜的耐水性、耐溶剂性、表干时间、硬度、光泽以及交联度的影响。通过粒径分布仪、热重分析仪(TGA)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分别对HPUD乳液贮存过程中粒径的变化、涂膜热稳定性与分子结构进行表征,结果发现,引入质量分数5%～10%的HT可提高聚氨酯涂膜的表干速率和交联度,当w(HT)=10%时,HPUD涂膜具有最佳的综合性能,涂膜表干时间为45min,交联度为80%,吸醇率为78%,吸水率为7%。同时还发现,HPUD涂膜硬度上升速率较快,但最终硬度较未改性聚氨酯水分散体(PUD)有所降低;粒径分析表明,当w(HT)≥20%时,HPUD贮存过程中乳液粒径增大,贮存稳定性下降;TGA分析表明,HPUD涂膜具有较好的热稳定性。     

离子交联硅丙乳液涂料的固化性能研究

以往使用丙烯酸类涂料、聚丙烯酸酯乳液与有机硅树脂共混涂料成膜效果不佳,导致涂料性能较差,针对该问题,提出了离子交联硅丙乳液的固化涂料性能研究。选择以甲基丙烯酸甲酯为主的合适材料,采用离子交联聚合工艺,合成离子交联硅丙乳液。调节pH值到7～8,通过交联反应、离子交换反应和交联固化反应形成稳定的硅丙乳液。选取适量的硅丙乳液,在铝箔上进行薄膜的红外分析,分析结果显示该乳液没有双键单体存在,不会出现有机硅的水解。通过研究pH值对乳液合成影响和涂膜交联度可知,在滴加硅单体前调节pH值乳液聚合稳定性较好;涂膜交联度越大,耐水性、耐溶剂性、耐污性越优异。研究结果表明,涂料固化漆膜光滑平整,膜厚为33.5μm,附着力为4B,抗弯曲程度和耐水性较强。     

有机氟无机纳米二氧化钛复合改性丙烯酸酯乳液的制备及性能研究

采用半连续种子乳液法将自制的表面亲油性接枝改性纳米二氧化钛与含氟单体甲基丙烯酸十三氟辛酯(G06B)等复合改性丙烯酸酯乳液,用红外光谱(FT-IR)、乳胶膜表面形态分析(AFM)、热重(TG)和拉力机等测试手段研究了表面改性无机纳米TiO_2以及有机氟的引入对乳液及乳胶膜性能的影响。结果表明,改性TiO_2的引入显著增强了聚合物乳胶膜的力学性能并进一步优化了乳胶膜的表面疏水性;乳胶膜疏水性随含氟单体用量增加而增大,热稳定性也有一定地提高,当G06B用量为20%、改性TiO_2用量为0.2%时,乳胶膜的综合性能相对最佳。     

有机硅—氟对苯丙乳液性能及涂膜性能的改性效果

使用丙烯酸六氟丁酯(HA)与乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)复合改性苯丙乳液,并对乳液性能和涂膜性能进行了研究。通过透射电镜,差示扫描量热分析和粒径分析等检测方法,对乳液和乳液聚合物进行了表征。研究表明,聚合体系中引入有机氟、有机硅混合单体后,可以得到稳定的核壳结构乳液,乳胶粒的多分散系数仅为0.07,并提高了乳液的成膜效果,其成膜接触角最高提高了83.7%。     

植物油酸改性环氧树脂用于单组分防腐涂料的研究

以植物油酸作为生物基树脂,通过酯化反应对环氧树脂进行改性,在环氧树脂分子中引入可氧化聚合的双键,来提高涂膜的干燥速率。通过丙烯酸(酯)单体的接枝聚合,改善涂膜的力学性能,并在聚合物链段中引入羧基,经过与碱中和乳化,制备一种单组分自交联环氧丙烯酸树脂乳液。探讨了催化剂用量和反应温度对酯化反应的影响规律,以及环氧树脂含量、亲水单体含量和植物油酸的类型对乳液与清漆涂层性能的影响。结果表明:当选用亚麻油酸改性环氧树脂时,合成聚合物乳液的固含量为35%,乳胶粒子粒径约为150 nm,所制备的清漆具有干燥速度快、力学性能与防腐性能优良等特点,在95℃下固化4 h后,涂层耐盐雾性能可达500 h以上。     

磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能

以甲基丙烯酸（MAA）为亲水单体、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）为交联单体、苯乙烯（St）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体、丙烯酸丁酯（BA）为软单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯（PM-2）为功能单体、十二硫醇为链段调节剂,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的磷酸化苯丙防锈乳液（PM-2-SP）。讨论了PM-2用量对PM-2-SP乳液稳定性,胶膜耐水性及漆膜防锈性能的影响。利用激光粒径散射仪（DLS）及透射电镜（TEM）对PM-2-SP乳液的乳胶粒的大小及形貌进行了表征,通过原子力显微镜(AFM)对胶膜表面进行观测,采用盐水喷雾试验机对漆膜的防腐性进行测试。结果表明：当PM-2用量为4%（以总单体质量为基准,下同）时,PM-2-SP乳液粒径为135.7nm,PDI为0.150,且具有核壳结构,稳定性能较好;同时胶膜表面光滑、致密,且有优异的耐水性能;漆膜相比纯苯丙腐蚀电位上升率为47.16%,可达到-0.391V,腐蚀电流下降率为94.76%,可达到1.95E-7（A?cm2）,耐盐雾时间达到144h。     

交联单体种类及其用量对丙烯酸酯乳胶聚合行为的影响

本研究分别以二乙烯基苯（ DVB）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（ EGDMA）、双环戊烯基丙烯酸酯（DCPA）、三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）、甲基丙烯酸烯丙酯（AMLA）、马来酸二烯丙酯（ DAM）为交联单体,采用乳液聚合技术制备了丙烯酸丁酯 -丙烯酸异辛酯（ BA-EHA）共聚物乳胶,系统研究了不同交联剂种类和用量对乳液聚合单体动力学和乳胶性能的影响。结果表明：交联单体的引入会直接影响丙烯酸酯乳胶聚合动力学,随交联单体用量的增加,最终乳胶的粒径减小,粒子数目增大。同时,交联单体的加入使乳胶膜的吸水率下降,凝胶率和玻璃化转变温度增大。 6种交联单体中,具有等活性双键的三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）对丙烯酸酯的交联效果最佳。     

微波辐射制备室温自交联含氟聚丙烯酸酯乳液

在微波辐射下,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DAAM)为含氟单体,双丙酮丙烯酰胺为功能单体,己二酸二酰肼为交联剂,阴离子十二烷基硫酸钠和非离子脂肪醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,在过硫酸钾的引发下,制备了可室温自交联的含氟聚丙烯酸酯乳液。考察了交联单体用量对转化率、粒径分布及分布指数和乳胶膜吸水率的影响。w(DAAM)为5%时,乳液乳胶粒呈球形,平均粒径在60~70 nm。随着DAAM用量的增加,乳胶膜吸水率减小,此时交联起主导作用;进一步增加DAAM用量,乳胶膜吸水率反而增大,此时亲水性起主导作用。     

氟硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(GO4)作为苯丙乳液的改性剂,采用半连续乳液聚合法制得了核壳型氟硅改性的苯丙乳液。讨论了乳化剂用量、引发剂用量、交联剂用量以及改性剂用量对乳液单体转化率的影响,并对改性乳液和未改性乳液进行了性能测试。结果表明,改性后的苯丙乳液比未改性的苯丙乳液转化率高,涂膜吸水率低,耐溶剂性好;乳胶膜的红外光谱测试表明单体已经反应完全且氟硅单体已接枝到共聚物中;粒径分析和TEM测试则说明乳胶粒粒径较小,呈核壳型结构且粒径分布均匀。     

用于水性防锈涂料的交联苯丙乳液的合成及应用

合成了含有缩水甘油基、羧基和氨基的二层核壳结构的交联苯丙乳液，研究了中间层厚度、官能团单体用量对乳液性能及其涂膜性能的影响，当中间层投料量为核壳层的50％，官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMEMA）分别为各层投料量的3％、1．5％和3％时，乳液有最佳的综合性能。用该乳液制备的水性防锈涂料与普通苯丙乳液相比具有更好的防锈性能，涂膜耐3％盐水浸泡时间达624h。     

石墨烯基疏水单体的制备及其防水乳液的应用

采用新癸酸缩水甘油酯（E10P）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）对氧化石墨烯（GO）进行接枝疏水烷基链,得到可水分散性的含碳碳双键的石墨烯基疏水单体（IHGOE）。在壳中引入IHGOE和丙烯酸酯类单体通过自由基聚合得到石墨烯改性的丙烯酸酯有机无机杂化核壳乳液。并通过FTIR、XPS、TG、SEM、粒径等测试对乳液进行了结构分析,并测试了乳液配方中IHGOE含量对涂膜的接触角、附着力、硬度、耐水煮、耐水性、耐酸碱性等性能的影响。结果表明,当乳液配方中IHGOE质量分数为20%时,涂膜的接触角达到最大,即为110.8°,比纯丙烯酸酯乳液涂膜接触角74.3°高出49.1%,显著提高了涂膜的防水性能。同时,涂膜附着力为0级,硬度为2H,耐水煮≥1h,耐水浸泡大于48h,耐丁酮擦拭（1kg）大于100次,耐5%NaOH水溶液浸泡大于24h,耐5%HCl水溶液浸泡大于24h。     

乙烯基有机硅氧烷改性软包装水性复合胶粘剂研究

通过半连续种子乳液聚合工艺,引入交联单体乙烯基三异丙氧基硅烷,本文成功合成了乙烯基有机硅氧烷改性软包装水性丙烯酸酯胶粘剂乳液,并考察了交联单体的加入时间、用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:各种功能单体、聚合型乳化剂、交联单体均参与了共聚反应,当交联单体在预乳液滴加结束前0.5 h均匀混入预乳液,用量为1.5%时,乳液及胶膜综合性能最优。     

弹性含氟树脂乳液的制备研究

以氟树脂乳液作为种子乳液,MMA、AA、BA作为改性单体制备了弹性含氟树脂乳液。研究了乳化剂用量、AA用量、改性单体用量对聚合反应及膜性能的影响。结果表明:随着乳化剂用量的增加,聚合稳定性、膜吸水率增加;随着AA用量的增加,乳液的冻融稳定性提高,膜吸水率增加,凝胶率降低;乳液的平均粒径、膜吸水率、膜弹性随着改性单体用量的增加而升高,膜的拉伸强度随着改性单体用量的增加而降低。当m(改性单体)∶m(固体氟树脂)=4∶6时,乳胶膜具有良好的低温柔韧性。     

自交联封闭性乳液的合成与性能

以双丙酮丙烯酰胺（DAAM）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸（MAA）为共聚单体,采用半连续种子乳液聚合工艺合成自交联封闭性聚丙烯酸酯乳液（PAE）,考察了DAAM和复合乳化剂对乳液聚合稳定性以及涂膜性能的影响。研究发现：随着DAAM含量的增加,乳液聚合稳定性下降,粒径增大,涂膜的耐介质性能和交联度提高,合适的DAAM加入量为总单体质量的3.0%,DAAM和己二酰肼(ADH)的最佳摩尔比为2∶1。采用SDBS+OP-10+OP-40为复合乳化剂体系,选用乳化剂的含量为2.35%,阴/非离子乳化剂质量比为1∶1.25;复合乳化剂在种子、核、壳比例为1.5∶1∶2,制备的乳液具有较好的聚合稳定性（乳液凝胶率低和单体转化率高）,乳液耐电解质（钙离子）稳定性好,涂膜具有优异的封闭性。傅里叶红外光谱（FTIR）表明在涂膜形成过程中DAAM的酮羰基与ADH的酰肼基反应生成腙（C=N）,TEM分析显示乳液的乳胶粒子呈核壳结构,TGA分析发现DAAM改性的PAE降低了涂膜的热稳定性。     

乙烯基硅氧烷改性丙烯酸酯聚合物乳液的结构与性能表征

采用种子乳液聚合法,引入乙烯基三异丙氧基硅氧烷(C-1706),在(78±2)℃合成了硅氧烷改性丙烯酸酯共聚物乳液.用傅立叶变换红外光谱仪和粒度仪分别测定了共聚乳液产物的结构和粒径分布,用透射电镜和扫描电镜测定了乳胶粒子形态和乳胶膜形态,用紫外老化仪测定了乳胶膜的耐老化和耐沾污性能.实验结果表明,采用种子乳液聚合技术可将硅氧烷引入到共聚物大分子中,得到平均粒径为51.8～76.6nm且粒径分布窄的硅氧烷改性丙烯酸酯乳液,其涂膜耐候性和耐沾污性优异.     

羟基磷酸酯共聚苯丙乳液的合成及其防腐性能研究

地温条件下,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和磷酸,制备一种羟基磷酸酯功能单体,将其与丙烯酸酯类单体共聚制备一种功能性苯丙防锈乳液,并对该改性苯丙乳液及其涂膜进行性能测试和采用IR、SEM、Tafel和粒径分析进行表征。结果表明,所制备的乳液反应体系稳定,乳液粒径约为100nm,粒径分布均匀并具有窄分布的特点,当用量为4%时,其漆膜的耐水性及耐盐雾性能达到最佳,无闪蚀现象,腐蚀电流较小,为1.376×10-8A,说明涂层的耐腐蚀能力较强。     

羟基磷酸酯共聚苯丙乳液的合成及其防腐性能

低温条件下,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和浓磷酸制备一种羟基磷酸酯功能单体,将其与丙烯酸酯类单体共聚制备一种功能性苯丙防锈乳液,对该改性苯丙乳液及其涂膜进行了性能测试,并采用IR、SEM、Tafel和粒径分析进行了表征。结果表明,所制备的乳液反应体系稳定,乳液粒径约为100 nm,粒径分布均匀并具有窄分布的特点;当羟基磷酸酯用量为单体总质量的4%时,其漆膜的耐水性及耐盐雾性能达到最佳,无闪蚀现象,腐蚀电流较小,为1.376×10-8A,说明涂层的耐腐蚀能力较强。