水溶性单体共聚法制备无皂苯丙乳液的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,制备了无皂苯丙乳液;然后以AA含量、中和度、引发剂含量和软/硬单体配比等为试验因素,以乳液稳定性和粒径为考核指标,采用单因素试验法优选出制备无皂苯丙乳液的最佳工艺条件。结果表明:当w(引发剂)=1.2%和w(AA)=4.5%(均相对于单体总质量而言)、中和度为0.8、m(BA)∶m(St+MMA)=4∶6和反应温度为78℃时,可制得粒径为纳米级的高固含量稳定乳液。     

PVAc乳液黏度的影响因素研究

以聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、过硫酸铵(APS)为引发剂、醋酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸(AA)为共聚单体,采用种子乳液聚合法制备聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液;然后以PVA的型号、AA和APS含量、反应温度、搅拌速率和种子单体含量等作为试验因素,以乳液黏度作为考核指标,采用单因素试验法优选制备PVAc乳液的最优方案。结果表明:当PVA型号为1788、w(AA)=1.2%、w(APS)=0.4%、w(种子单体)=6.5%、搅拌速率为120 r/min和反应温度为80℃时,PVAc乳液的综合性能优于市售同类产品。     

高固含量苯丙微乳液的制备与性能研究

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,丙烯酸(AA)为功能单体,反应型乳化剂(DNS-86)、十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐(OS)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备了粒径小、耐水性好且固含量为50%的苯丙微乳液。研究结果表明:当w(引发剂)=0.7%、m(MMA+St)∶m(BA)∶m(AA)=5.0∶4.7∶0.3、w(St)=15%~25%、m(DNS-86)∶m(SDS+OS)=3∶2且w(复合乳化剂)=5%时,高固含量苯丙微乳液的综合性能良好。     

氧化淀粉基水性胶粘剂的研究

以过硫酸钾-亚硫酸氢钠(KPS-NaHSO3)为引发剂,在木薯氧化淀粉上接枝苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA),并引入功能单体丙烯酸(AA),采用无皂聚合法合成了氧化淀粉基水性胶粘剂。考察了引发剂用量、单体与氧化淀粉配比、单体配比、功能单体用量、聚乙烯醇(PVA)用量和反应温度对胶粘剂性能的影响,并对接枝共聚物进行了红外光谱(FT-IR)表征。实验结果表明,当w(引发剂)=1.8%、m(单体)∶m(氧化淀粉)=3.0∶1、m(St)∶m(BA)=1.75∶1、w(AA)=2.0%和w(PVA)=3%～4%时,所制备的胶粘剂的综合性能最佳,其剥离强度为23.15 N/mm、拉伸强度为0.92 MPa。     

反应性乳化剂对苯丙乳液合成及性能的影响

在反应性阴离子乳化剂[甲基丙烯酸羟丙磺酸钠(HPMAS)]的作用下,采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为主单体,丙烯酸(AA)为功能性单体,合成了性能优异的无皂苯丙乳液。研究了软硬单体配比、乳化剂、链转移剂和引发剂用量对乳液性能的影响。研究结果表明,合成无皂苯丙乳液的适宜条件(相对于单体总质量而言)是:w(HPMAS)=4%,w(引发剂)=0.8%,w(链转移剂)=2%且前期加入。     

明胶接枝共聚物乳液施胶剂的研制

以丙烯酸(AA)为功能单体、苯乙烯(St)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、聚乙烯醇(PVA)为保护剂和分散剂,根据明胶在酸性溶液中呈阳离子的特点,采用无皂种子乳液聚合法制备核/壳型明胶接枝共聚物乳液施胶剂。采用单因素试验法优选制备施胶剂的最佳工艺条件,并对施胶剂的理化性能和应用性能进行了研究。结果表明:当m(明胶):m(AA):m(St):m(BA):m(PVA)=3:0.5:6:4:0.25、w(引发剂)=5%和反应温度为85℃时,明胶接枝共聚物乳液施胶纸的应用性能接近甚至超过进口同类产品,其耐水性明显优于原纸(两者水接触角分别为104°、73°)。     

无皂乳液聚合法制备丙烯酸改性聚醋酸乙烯酯乳液的研究

以丙烯酸(AA)为改性单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备了AA改性PVAc(聚醋酸乙烯酯)乳液。着重探讨了AA和APS含量对乳液凝胶率、转化率、固含量、粒径分布以及耐水性等影响。研究结果表明:该乳液是由3种单体共聚而成的;当w(AA)=20%、w(APS)=0.5%(均相对于混合单体总质量而言)时,聚合反应转化率(为82.5%)相对最大、凝胶率(为0.81%)相对最小、乳液平均粒径为2.17μm且粒径分布较窄,胶膜的耐水性较佳(吸水率仅为17.35%)。     

接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的研究

以丙烯酸酯单体作为接枝共聚单体,合成了无芳烃低VOC的CPP(氯化聚丙烯)乳液。以接枝率和耐水性作为衡量指标,采用单因素试验法优选出制备CPP乳液的最佳工艺条件。结果表明:当反应温度为95℃、反应时间为3.5 h、w(总引发剂)=1.0%(其中10%引发剂在滴加单体以前加入,并且间隔时间为10 min)、w(丙烯酸酯单体)=30%和w(丙烯酸)=5%时,相应CPP乳液的综合性能相对较好,并且其对聚丙烯(PP)基材的附着力相对最好。     

以丙烯腈改性淀粉为分散剂的阳离子苯丙乳液的研制

以丙烯腈改性淀粉为分散剂,采用自由基聚合法在淀粉分子链上接枝苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)和丙烯酰胺(AM)等共聚单体,合成出一种新型的阳离子型淀粉接枝苯丙乳液施胶剂。探讨了K2S2O8/NaHSO3氧化还原型引发剂、共聚单体等对施胶剂施胶效果的影响。结果表明:当w(DM)=2%、w(AM)=0.3%、m(改性淀粉)∶m(单体)=1.0∶1.5、m(St)∶m(BA)=2.3∶1.0、引发剂中m(K2S2O8)∶m(NaHSO3)=1.0∶1.0且氧化剂w(K2S2O8)=0.10%时,施胶剂的施胶效果最佳,并且优于传统苯丙乳液施胶剂。     

核/壳型含硅苯丙乳液的合成与研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为核单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为壳单体,制备出具有核/壳型结构的含硅苯丙乳液。采用激光粒度分析法、差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)法和透射电镜(TEM)等测试手段,研究了软硬单体配比、乳化剂、引发剂和交联剂KH-560用量对乳液及其胶膜性能的影响。研究结果表明,当w(引发剂)=0.5%、m(BA)∶m(St)∶m(MMA)=1.5∶0.5∶1.0、w(混合乳化剂)=3.0%和w(KH-560)=16%时,制取的含硅苯丙乳液稳定性好、平均粒径小且分布较窄,适度交联可提高乳胶膜的耐水性和硬度。     

水性光固化改性氯化聚丙烯的制备及性能

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对氯化聚丙烯(CPP)进行溶液接枝改性。考察了AA与HEMA两种单体总用量(AA与HEMA两种单体质量之和占CPP质量的百分数,下同)及引发剂用量(即引发剂质量占CPP及单体总质量的百分数,下同)对接枝率的影响,得到了最佳AA与HEMA总用量为20%,最佳引发剂用量为3%,在该条件下接枝率达到8.81%。然后以甲基丙烯酰氯对接枝改性CPP进行光固活性成分改性,研究了不同AA用量的水性光固化改性CPP乳液性能、表面张力及附着力。结果表明,AA用量占AA和HEMA总质量20%~50%,均能形成乳液,乳液粒径随AA用量增多而减小;水性化改性产物经光固活性成分改性后,以及经光固活性成分改性后的产物光固化前后,表面性能良好,表面张力均在40 m N/m以上,附着力得到提高。该材料符合环保要求,具有良好的应用前景。     

影响苯丙乳液黏度与粒径的因素分析

采用种子乳液聚合法,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯等为主要原料合成了用于制备胶粘剂的苯丙乳液。重点研究了引发剂、乳化剂及种子单体的用量及硬软单体不同配比对苯丙乳波黏度和粒径的影响。实验结果表明,当引发剂用量为0.5％（占单体总质量,后同）、乳化剂用量为1％、种子单体用量为8％、硬软单体配比为30／46的条件下,合成的笨丙乳液黏度较高、粒径小、粒度分布宽,用该乳液制备的胶粘剂具有优良的施工性能.     

纸厂回收淀粉用于纸张施胶剂的制备与应用

以纸厂回收并经过处理的废淀粉作为聚合物的主链,通过接枝苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)等单体,合成出一种稳定的苯丙乳液施胶剂。结果表明:当w(引发剂)=2.5%~4%、反应温度为70~80℃和m(总单体)∶m(废淀粉)=1∶1.5时,废淀粉接枝共聚物乳液施胶剂的综合性能最好;该施胶剂能有效提高原纸张的各项性能,在同等条件下其性能略低于市售施胶剂;废淀粉回收价格较低,将其用于纸张施胶剂的制备,可达到降低污染、节约成本等目的。     

水性聚氨酯/苯丙复合乳液的合成及其在表面施胶中的应用

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为扩链剂制备了水性聚氨酯(PU)乳液,并用其与苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯混合单体制备了PU/苯丙(PUA)复合乳液,用傅里叶变换红外光谱表征了复合乳液的结构,考察了PU及复合乳液性能的影响因素,并研究了复合乳液的表面施胶性能.结果表明,在-NCO/-OH(摩尔比)为1.7～1.9、MDEA质量分数为10%、中和度为100%的条件下,合成了平均粒径为75 nm左右的水性PU;当反应温度为80 ℃时,PUA复合乳液呈乳白色且无凝胶产生;当BA∶ St(质量比)为1.5～2.0∶ 1.0时,PUA复合乳液的抗水性较好;当BA质量分数由30%增加到40%时,PUA复合乳液的粒径增大,粒径分布变宽;在室温下用质量分数为0.2%的PUA复合乳液对原纸进行表面施胶时,纸张的施胶度达到33%;在105 ℃下,仅需很短的熟化时间下机纸张的施胶度可达95%.     

淀粉基阳离子苯丙无皂乳液的合成与性能研究

以淀粉为主链、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为功能单体、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为改性单体,采用种子乳液共聚法制备了无皂淀粉基阳离子苯丙乳液。讨论了反应条件对该乳液稳定性及乳胶膜性能等影响,并采用红外光谱(FT-IR)法对乳液聚合物结构进行了表征。结果表明:当m(DMC)∶m(淀粉+St+BA)=0.8∶1、m(淀粉)∶m(St+BA)=1.00∶3、m(St)∶m(BA)=1.50∶1、反应温度为80℃、w(引发剂)=2%且m(过硫酸钾KPS)∶m(NaHSO3)=2∶1时,改性乳液的综合性能最佳。     

两种硅烷偶联剂同时改性苯丙乳液的制备与性能研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-10为乳化剂,采用种子乳液聚合法将硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)引入苯丙共聚物中,制备两种硅烷偶联剂同时改性核壳型苯丙乳液。采用红外光谱(FT-IR)法、粒径分析(PSA)法和差示扫描量热(DSC)法等手段对改性乳液的结构、粒径大小及其分布等进行了表征,并对其应用性能进行了测定。结果表明:当w(KH-560+DL-151)=5%、n(KH-560)=n(DL-151)时,改性乳液及其乳胶膜的综合性能最佳;其平均粒径为146 nm,粒径多分散性指数仅为0.205,玻璃化转变温度(Tg)分别为-35.63、48.31℃,吸水率为0.55%,铅笔硬度为2H,并且其成膜性、附着力及耐水性等俱佳。     

核/壳型含氟硅苯丙乳液的合成及性能

以氟硅偶联剂——丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)同时作为苯丙乳液的改性剂,采用种子乳液聚合法制得了核/壳型氟硅改性苯丙乳液。研究了氟硅偶联剂比例及用量对该改性乳液基本性能及应用性能的影响。结果表明:当n(HFBA)∶n(KH-560)=1∶2、w(HFBA+KH-560)=7%时,改性乳液的综合性能最佳,其平均粒径为243 nm、粒径分布较窄(多分散指数为0.237),乳胶膜的玻璃化转变温度为-18.40℃和37.81℃、吸水率(11.83%)相对最低且铅笔硬度(2H)相对较高,同时该乳胶膜具有良好的成膜性、附着力、耐水性、储存稳定性和Ca2+稳定性。     

有机硅表面活性剂在苯丙乳液合成中的应用

通过硅氢加成反应合成了有机硅表面活性剂(PSS),将其用作非离子型乳化剂,采用半连续预乳化聚合法制备了苯丙乳液。采用红外光谱和能谱分析对PSS进行结构表征,并测出其CMC为4.53×10-6 mol/L,浊点61～62℃。考察了PSS用量(即其质量占单体质量的百分数,1%～5%)对苯丙乳液性能的影响。结果表明:当w(PSS)=4%时,乳液聚合单体转化率可达98.65%,凝胶率降至0.87%,制成的苯丙乳液乳胶膜吸水率降至9.51%,消泡时间为18 s,比非硅乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚,OP-10)制成的苯丙乳液表面张力低,消泡时间短,乳胶膜吸水率低、拒水性好。