氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液制备及性能表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为水解前驱体制得二氧化硅（SiO2）,并通过硅烷偶联剂（KH570）表面改性后,与全氟烷基乙基丙烯酸酯（FM））等乙烯基单体聚合,通过无皂乳液聚合方法制备了氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。FT-IR分析表明,TEOS水解为SiO2,并与丙烯酸酯单体、氟单体参与了共聚反应;采用TEM及AFM对乳胶粒的形态结构进行表征,发现乳胶粒分布较为均一,平均粗糙度和致密程度较高;DLS分析表明乳液平均粒径为49.49nm;接触角测试表明氟单体、硅溶胶及KH570的加入显著提高了涂膜的防水性。     

无皂硅丙胶乳表面施胶剂的制备及对纸张的增强作用

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)作自交联单体,聚乙烯醇(PVA)为高分子胶体稳定剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)为单体采用无皂种子聚合制备了稳定性好、性能优异的无皂硅丙乳液表面施胶剂,并优化了合成工艺条件。结果表明,当w(MAA)=2%~3%,软硬单体比例n(BA)/n(St)=2~2.5,w(PVA)=10%~15%,w(KH570)=5%时,无皂硅丙乳液表面施胶剂具有优异的施胶效果;以质量分数为1.0%的聚合物乳液进行表面施胶时,纸张施胶度可达14.5 s,表面强度达3.69 m/s,耐折度3300次。     

苯乙烯-丙烯酸酯树脂/纳米SiO2核壳乳液的制备及性能

以聚乙烯醇为保护胶体,以含双键的纳米SiO2粉体与丙烯酸酯类单体通过原位无皂乳液聚合合成了苯乙烯-丙烯酸酯树脂/纳米SiO2核壳乳液。通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜和接触角测试对杂化材料进行表征,结果表明纳米SiO2和丙烯酸酯之间产生了化学键的结合,两者复合达到分子水平。材料力学性能和耐水性均好,其中拉伸强度最高可达5.5N/mm2,断裂伸长率可达到102%;耐水性最低为12.5%。     

丙烯酸酯/纳米SiO_2复合细乳液的制备与表征

使用纳米SiO2粉体与丙烯酸酯单体通过细乳液聚合制备出丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液。采用红外光谱法(FT-IR),透射电子显微镜(TEM),拉力试验机以及热分析仪等对复合乳液及其胶膜的结构、形貌、耐热性及力学性能进行了表征。研究了纳米SiO2的用量对复合乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液粒子具有核壳结构;纳米SiO2粒子的加入,提高了乳胶膜的热稳定性和力学性能;当SiO2用量为5%(质量分数)时,胶膜的透光性能较好。     

N-羟乙基丙烯酰胺交联改性核壳苯丙乳液的制备及涂膜性能

采用半连续种子乳液聚合法合成稳定的自交联核壳型苯丙乳液。考察了软硬单体配比、N-羟乙基丙烯酰胺(HEMAA)用量对乳液及涂膜性能的影响,初步探讨了HEMAA的改性机理。结果发现,当软硬单体配比m(St)∶m(BA)=2∶1,HEMAA添加量占主单体1%时,合成乳液聚合稳定性高,涂膜耐水性和热稳定性良好。傅里叶变换红外光谱、扫描电镜及透射电镜分析表明,HEMAA接枝到共聚物分子上且有明显的核壳结构;涂膜接触角及热重分析表明,涂膜的疏水性及热稳定性增强,水在涂膜上的接触角较改性前提高了5.26°,苯丙乳胶膜在实验条件下失重5%时,分解温度提高了58.03℃。     

新型有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及性能

为了解决常规有机硅单体在乳液聚合反应中易水解的问题,通过γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和三甲基氯硅烷间的取代反应合成了一种难水解的新型有机硅单体γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷,再以其和丙烯酸酯类单体为原料,采用种子乳液共聚法合成了高硅含量有机硅-丙烯酸酯复合共聚乳液。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)对新型有机硅单体进行了结构表征,利用红外光谱、表面接触角测试、热失重分析、拉伸测试等表征了乳液及乳胶膜性能。结果表明:新型有机硅改性丙烯酸酯乳胶膜比纯丙烯酸酯乳胶膜在耐水性、耐热性及力学性能等方面均有显著提高。     

纳米SiO_2/丙烯酸酯乳液原位聚合及性能

采用高压剪切分散法(HPSH)将纳米SiO2粉体分散在甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸中,经原位聚合制得纳米SiO2/丙烯酸酯复合乳液,利用热重分析仪(TGA)、紫外可见分光光度仪(UV-VIS)、透射电镜(TEM)对复合乳液进行分析、表征,结果表明,高压剪切分散原位聚合法可有效阻止SiO2纳米粉体团聚,且SiO2纳米粒子分散均匀。当SiO2添加量占单体总质量5%时,非离子型乳化剂(OP-10)与阴离子型乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量比为2:1时,单体转化率、乳液稳定性及乳液成膜后热稳定性均最佳。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备及应用

将经正硅酸乙酯原位水解形成的纳米SiO2引入到丙烯酸酯乳液合成过程中,可制备具有互穿网络结构的纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液。将复合乳液配入到市售的硅丙乳液中制备了水性涂料,并表征了复合乳液涂膜和涂料的性能。结果表明,复合乳液涂膜的表面性能和热稳定性能均优于普通的丙烯酸酯类乳液;加入部分合成的复合乳液制备的涂料,可显著提高其耐候性与耐污性。     

高性能氟-硅改性核壳型纳米乳液制备及应用研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、丙烯酸正丁酯(BA)作为壳单体,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为核单体,合成了氟硅改性核壳结构纳米丙烯酸乳液.研究了核壳结构及VTES、DFMA功能单体对涂膜的性能影响.采用红外光谱、激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对乳液的化学结构、粒径分布和微观形貌进行表征;通过接触角测量对涂膜表面亲疏水性能进行表征.结果表明:核壳结构的纳米乳液粒径分布窄且均匀;VTES、DFMA的加入对涂膜的附着力、耐水性、耐紫外光、耐污性有提高,当VTES、DFMA加入量分别为单体总量的6％、8％时,所制得的纳米乳液的稳定性好,涂膜的综合性能好,其接触角高达110.2°,耐水性突出.     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的性能研究

在丙烯酸酯乳液聚合过程中,引入由硅酸乙酯原位水解形成的SiO2,制备了新型的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液.用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及综合热分析等手段,表征了复合乳液涂膜的特征.结果表明,引入原位形成SiO2的乳液体系,各组分的均匀度及稳定性均很好,尤其可提高复合涂层的热稳定性和抗回粘性,可望在耐水包装领域得到广泛的应用.     

高分子乳化剂在丙烯酸酯乳液共聚物中的应用

用丙烯酰胺系列高分子乳化剂和小分子乳化剂分别制备了丙烯酸酯共聚物乳液。本文同时也对比了两种乳化剂对乳液基本物理的影响。     

含氟气湿反转剂的合成与表征

采用乳液聚合的方法合成了含氟丙烯酸酯聚合物乳液。红外光谱(FT-IR)对其结构进行分析,发现所有单体参与了反应,产物呈现共聚物结构。接触角测量结果显示,增加含氟单体的含量或应用含氟烷基侧链长的含氟单体合成聚合物,其产生的疏水性较强。含氟丙烯酸酯聚合物处理岩心后,蒸馏水、油田污水、十六烷、原油的接触角分别由2.52°、10.62°、2.2°和35.35°增加到139.79°、122.31°、65.46°和85.68°,表明岩心表面的润湿性由强液湿转变为气湿。毛细管上升实验结果表明,聚合物可以使气/水体系和油/气体系中的接触角分别由60°和32.86°增加到118.36°和76.11°。因此,合成的聚合物可以使毛细管的润湿性发生气湿反转。     

聚氨酯-含氟丙烯酸酯防水防油性复合乳液的制备及性能

以自乳化自交联的阳离子水性聚氨酯乳液(PU)为种子乳液进行含氟丙烯酸酯(FA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯 (BA)等乙烯基单体的自由基共聚合,制得阳离子聚氛醋-含氟丙烯酸酯(FPUA)复合乳液.通过红外光谱分析、接触角测试、表面自由能计算、粒径及粒径分布测试及透射电镜测试对聚合物乳液及其膜结构与性能进行了表征.结果表...     

无皂乳液聚合制备纳米SiO_2/丙烯酸酯复合乳液

在丙烯酸酯乳液无皂聚合过程中引入正硅酸乙酯,利用原位水解形成的纳米SiO2粒子制备了具有互穿网络结构的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液。采用傅立叶红外光谱、透射电镜、粒度分析仪、热分析仪以及拉力实验机等表征了复合乳液的结构、形态、粒径、耐热性以及力学等性能。研究了反应型乳化剂对复合乳液的耐水性和粒径及其分布的影响,以及不同的正硅酸乙酯用量对复合乳液热学性能和力学性能的影响。结果表明,复合乳液的耐水性优异,粒径小、单分散性好。SiO2无机网络在丙烯酸酯聚合网络中起到了交联点的作用,并与有机相之间有良好的键合;复合乳液的热稳定性和摆杆硬度随着正硅酸乙酯(TEOS)用量的增加而增强,而拉伸强度、断裂延伸率则先增大后减小。     

水性氟碳涂料的制备及其性能

核壳型氟代聚丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、纳米粒子构成的氟碳涂料所得涂层具有优良的自清洁性能,过去对其研究不够。以过硫酸铵为引发剂,阴/非离子表面活性剂为复合乳化剂,采用半连续种子乳液共聚法,将丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)于水相中制备了一种核壳型含氟硅聚丙烯酸酯乳液,与丙烯酸树脂、纳米TiO2等制备了氟碳涂料。利用红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)对乳液主组分结构、乳胶粒形貌及粒径大小进行了表征和分析,考察了固化温度、乳液用量对涂层性能的影响。结果表明:合成乳液的乳胶粒呈规则球状,具有核壳结构,平均粒径约为100 nm;当乳液用量为45 g、固化温度为160℃时,所得涂层性能最佳,与水的接触角达133°,具有较好的自清洁性。     

含氟丙烯酸酯共聚物改性环氧涂层的制备与性能

采用半连续滴加的乳液聚合法制备了甲基丙烯酸十二氟庚酯-丙烯酸十八酯-甲基丙烯酸甲酯(DFMA-SA-MMA)三元共聚物,并将其加入到环氧涂料中,制备了具有极高疏水性能的环氧涂层.考察了含氟丙烯酸酯无规共聚物的加入量对涂层的接触角和表面能的影响.结果表明,共聚物的加入显著降低了涂层的表面能,接触角明显增大,当共聚物的用量...     

带有环氧基团含氟共聚物对环氧涂料的改性

采用自由基乳液聚合的方法制备带有环氧基团的聚丙烯酸全氟烷基乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯无规共聚物P(FA-co-GMA-co-St),用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对共聚物进行表征并将其用于环氧涂料的改性。XPS测试结果表明,带有环氧基团的含氟共聚物改性环氧涂层经蒸馏水浸泡48 h后接触角下降了15°为116°,表面氟元素含量下降了5.36%;而不带有环氧基团共聚物改性环氧漆膜经水浸泡48 h以后接触角下降了48°为88°,表面氟元素含量下降了7.94%。GMA单体的引入极大地提高了环氧涂层在湿润环境中的疏水性。     

聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯的无皂乳液聚合及表征

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸十八酯(ODA)为原料,采用无皂乳液聚合方法合成了聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯多元无皂乳液。对聚合物的结构、组成及性质进行了表征,研究了共聚物乳液的粒径及分布、黏度、流变性和涂膜力学性质。结果表明,聚乙烯醇接枝阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液平均粒径为140.9 nm,粒径分布在120 nm~160 nm,黏度为10.2 mPa.s左右,涂膜拉伸强度可达5.3 MPa。     

含氟单体对阳离子氟碳无皂乳液性能的影响

采用有机助溶剂法,以甲基丙烯酸六氟丁酯(FA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为反应单体,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)作用下制备出阳离子氟碳丙烯酸酯共聚物无皂乳液(CFE)。通过凝聚率、沉淀量、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、接触角和吸水率等手段对CFE的稳定性、乳胶粒尺寸及形态、乳胶膜表面性能进行了表征。结果表明含氟单体用量增加,凝聚率明显提高,沉淀量略有下降;乳胶粒尺寸显著增加,粒径分布由单分散向多分散过渡;乳胶膜的表面性能大幅度提高,当m(FA)为20.14%时,吸水率和乳胶膜表面自由能可低至3.26%和21.11mJ/m2。     

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能

为提高有机硅氧烷-丙烯酸酯共聚乳液聚合的稳定性,通过合成试验和乳液性能测试,研究了聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)加入方法、乳化剂种类及用量等对乳液性能的影响.结果表明,采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系、A-151后添加工艺,以十二烷基硫酸钠(SDS)/乙烯基烷基酚聚氧乙烯磺酸盐(DNS6)为复合乳化剂,乳化剂质量分数为2.5%时,聚合反应的稳定性好,得到的硅丙乳夜粒径小且分布窄.以该硅丙乳液为基料配成的水性外墙涂料性能优良.