无皂苯丙乳液的制备及其固化漆膜性能研究

采用预乳化种子半连续聚合的工艺,以反应性乳化剂代替小分子乳化剂,苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯为共聚单体,制备了无皂苯丙乳液,并使用固化剂对其进行交联固化,制备耐水性好的苯丙固化漆膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对苯丙聚合物及其固化漆膜进行了表征,探讨了反应性乳化剂用量对转化率、凝聚率、乳胶粒粒径、Zeta电位、乳液稳定性及其苯丙固化漆膜性能的影响。结果表明,反应性乳化剂与苯丙单体进行了共聚,固化剂与苯丙树脂产生了固化交联反应。随着反应性乳化剂用量的增加,单体转化率提高,凝聚率降低,乳胶粒粒径减小,乳胶粒表面所带电荷增多,乳液稳定性提高。当乳化剂用量为3%时,苯丙固化漆膜耐水性最好,此时固化漆膜在40℃去离子水中浸泡10天不发白和不脱落。     

木器底漆用双重自交联丙烯酸酯乳液的制备研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,甲基丙烯酸(MAA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)为功能单体,采用反应型乳化剂NRS-10,通过预乳化半连续乳液聚合工艺合成了自交联丙烯酸酯乳液,并通过添加锌铵交联剂,合成了性能优异的木器底漆用自交联丙烯酸酯乳液。主要考察了乳液Tg,MAA、过硫酸铵(APS)、NRS-10、A-174和锌铵交联剂用量对乳液及其涂膜性能的影响,通过实验得出:当乳液设计Tg为40℃,MAA用量为8%(以单体的总质量计,下同),APS用量为0.3%,NRS-10用量为2.5%,A-174用量为2%,且n(—COO-)∶n(Zn2+)为8∶1时,所制备的自交联丙烯酸酯乳液配制成木器底漆,涂膜具有硬度高、易打磨、耐水性优异等特点。     

真空镀铝纸面漆用水性丙烯酸树脂的制备

以有机硅单体A-174为功能单体,苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸为原料,通过半连续乳液聚合法制备了自交联型的丙烯酸乳液,研究了乳化剂用量、甲基丙烯酸用量以及A-174的加入方式和用量对涂膜性能的影响;利用红外光谱和DSC对合成的树脂进行了分析。结果表明:A-174的加入不仅可以有效地提高树脂的硬度和抗粘连性,而且可以提高面漆的光泽,但用量大于1.5%时,表面涂层达因值低于38,不适合印刷,用量为1%时较好;分析得出乳化剂最佳用量为2%、甲基丙烯酸用量为3%。     

硅烷偶联剂改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为交联单体,合成自交联丙烯酸酯乳液,探究复合乳化剂、乳化剂用量和硅烷偶联剂添加量等因素对乳液性能的影响。结果表明,采用半连续种子乳液法作为聚合方法,当乳化剂配比DNS-86∶LCN-287=2∶1,乳化剂用量为3%,3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(A-174)质量分数占总单体的4%,制备的丙烯酸乳液具有优良的稳定性,单体转化率为92.93%,凝胶率<1%。硅烷偶联剂的使用能够提高聚合物的交联度、耐热性和耐水性。     

高性能户外水性木器涂料用纯丙乳液的制备与研究

使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)以及丙烯酸异辛酯(2-EHA)为主要单体,以甲基丙烯酸(MAA)、γ–甲基丙烯氧基丙基三甲氧基(A-174)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为功能性单体,通过核壳、自交联技术合成了户外水性木器涂料乳液。研究了乳化剂、交联单体、硅烷偶联剂用量以及玻璃化转变温度对乳液性能的影响。结果表明:当乳液的玻璃化转变温度设计为10℃、乳化剂质量分数为1.5%、A-174质量分数为3%、DAAM质量分数为3%时,合成的水性户外木器涂料用乳液具有优异的贮存稳定性、干燥速度、打磨性、抗回黏性、耐水性、柔韧性以及耐黄变性,完全可以满足水性户外木器涂料的使用。     

硅丙乳液聚合过程稳定性影响研究

为了考察硅丙乳液聚合过程稳定性的影响因素,对硅丙乳液进行配方设计,考察了有机硅单体的用量、滴加方式、种类、反应温度等对乳液聚合过程及乳液稳定性的影响。测试结果表明:有机硅单体用量为5%时,乳液聚合稳定性和乳胶膜耐水白性达到平衡,平均凝胶率为0.09%;采用核壳结合滴加方式,乳液聚合稳定性最佳;使用有机硅单体A-174所得乳液平均凝胶率最小;当反应温度为80℃时,单体平均转化率和聚合稳定性达到平衡。     

自分层环氧丙烯酸酯复合乳液的合成及其稳定性研究

使用反应型乳化剂,通过核-壳乳液聚合法制备了可自分层的环氧丙烯酸酯复合乳液。采用透射电子显微镜和激光粒度分析仪对乳胶粒的结构和粒径进行了表征。通过衰减全反射红外光谱和扫描电镜对乳液固化后的胶膜进行表征,并测试了乳液的稳定性以及胶膜的铅笔硬度和耐水性。当乳化剂用量为7.00%(相对于乳液固体分的质量分数,后同),稳定剂(羟丙基甲基纤维素)用量为0.36%,功能性单体甲基丙烯酸用量为6.00%~8.00%时,所制乳液的稳定性最佳,且环氧树脂含量高达40.00%。其胶膜呈现分层结构(最上层以丙烯酸酯树脂为主,中间为2种树脂共混,下层以环氧树脂为主),具有较好的铅笔硬度和耐水性。     

N-羟甲基丙烯酰胺对硅丙乳液及乳胶膜性能的影响

将N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、端乙烯基聚硅氧烷大单体与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚合反应,制备了稳定的自交联型的硅丙乳液。通过聚合过程的动力学,聚合稳定性,乳胶粒的粒径大小和分布,以及乳胶膜的耐水性和力学性能测试,结合乳胶粒的微观形态和胶膜的红外光谱和DSC分析,讨论了NMA的引入及聚合方法对硅丙乳液和乳胶膜性能的影响。结果表明,在NMA适量加入的情况下,聚合反应速度加快,聚合稳定性提高,乳胶膜的耐水性增强,并使乳胶膜的力学性能也得到较大的提高。     

高性能硅丙乳液的研制

采用活性有机硅单体－γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（A－174）改性丙烯酸酯乳液，研制成高性能硅丙乳液。性能测试结果表明，该乳液膜具有优良的力学性能和耐水性。．比较了不同A－174用量改性丙烯酸酯乳液的性能，探讨了其合成工艺。用该硅丙乳液配制的外墙乳胶涂料，其各项性能指标达到国标一级品的要求。     

自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要单体,甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,采用种子乳液聚合法制备了自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了HFMA、NMA、复合乳化剂(SDS OP-10)、引发剂(KPS)用量、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和乳液稳定性的影响,结果表明在m(MMA)∶m(BA)=1∶1及搅拌速率210 r/min条件下,HFMA、NMA、SDS OP-10和KPS加入量分别为总单体量的7%、3%、3%和0.5%(均为质量分数),以及聚合温度75℃、反应时间4 h时,制备得到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,含氟乳胶膜的FT-IR及TG-DSC分析结果表明,HFMA有效地参与了共聚反应,提高了涂膜的耐热性。     

单组分室温固化乳液涂料的研制

制备了单组分伯胺基/环氧基室温固化乳液涂料:运用局在化技术,将伯胺基团固定于乳胶粒的核层,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备乳胶粒的中间网络层,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体制备乳胶粒的壳层。采用红外光谱、透射电镜、涂膜力学性能等测试手段研究了乳化剂MS-1、UPA用量对乳液聚合稳定性的影响以及熟化温度、UPA、EGDMA用量对涂膜拉伸强度、耐溶剂性的影响。并提出了耐溶剂性涂膜的互穿网络(IPN)结构形成过程的模型。结果表明:不饱和伯胺(UPA)可与苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯发生乳液共聚。当MS-1用量不低于总单体质量的3.2%,UPA用量不超过总单体质量的1.5%时,可以得到稳定的乳液。当UPA质量分数为0.8%,EGDMA质量分数为0.2%时,涂膜的拉伸强度最大。涂膜的耐溶剂性对EGD-MA用量更为敏感。     

乙烯基环四硅氧烷制备高硅含量硅丙乳液

以丙烯酸酯单体和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4V1)为原料,采用种子乳液聚合法制备了以聚丙烯酸酯为核、聚丙烯酸酯-有机硅共聚物为壳的核-壳型高硅含量硅丙乳液.研究了引发剂、乳化剂、D4V1用量及反应温度对聚合反应的影响;并用IR、纳米粒度及Zeta电位分析仪对乳液及其乳胶膜进行表征.结果表明,最佳反应温度为75℃,引发剂、乳化剂(SDS与OP-10的质量比为1:1)的用量分别为单体总质量的0.3%、4%;在此条件下可制得有机硅质量分数达到20%以上(计算值)的硅丙乳液,且体系凝胶率低而单体的转化率较高,乳液的各项稳定性能较好,乳胶膜的吸水率小于20%.随聚合反应的进行,乳胶粒的粒径逐渐增大.     

影响硅丙微乳液乳胶粒粒径的因素

采用常规的阴离子及非离子型乳化剂制得了带有蓝色荧光的半透明O/W硅丙微乳液。讨论了聚合方法、乙烯基二甲基乙氧基硅烷用量、乳液固含量对硅丙微乳液乳胶粒粒径及其分布的影响。结果表明,采用高温乳化种子乳液聚合法制备硅丙微乳液,所需乳化剂用量少、总反应时间短,所得粒子粒径小、分布窄;当乙烯基二甲基乙氧基硅烷用量为单体总质量的30%时,乳胶粒的粒径最小;当乙烯基二甲基乙氧基硅烷用量为单体总质量的40%时,乳胶粒的粒径分布最窄;当乳化剂质量分数为5%、乙烯基二甲基乙氧基硅烷质量分数为30%、乳液固含量达37·5%时,微乳液乳胶粒的平均粒径为57·7nm,聚合分散系数为0·084。     

含氟丙烯酸酯防锈乳液的合成研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸三氟乙酯、磷酸酯(PP-70)为单体合成了含氟丙烯酸酯防锈乳液。通过对粒径、凝聚率、吸水率、附着力、转化率等性能分析,确定了使用烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)与烯丙基酚聚氧乙烯醚(RN-30)为反应型乳化剂,质量比为2∶1,用量为单体总量的2%～3%(质量分数),甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯质量比为1∶1,磷酸酯功能单体(PP-70)用量为单体总量的3%(质量分数),甲基丙烯酸三氟乙酯用量为单体总量的30%(质量分数)时,乳液及其涂膜有较好的综合性能。     

紫外光固化阴极电泳涂料用丙烯酸树脂的合成及应用

以甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为共聚单体制备了阳离子型丙烯酸树脂,再利用含异氰酸根的不饱和单体对其进行接枝改性得到光敏树脂,合成了紫外光(UV)固化阴极电泳涂料.红外光谱表征证明得到了目标产物.考察了电泳工艺对漆膜厚度、闪蒸条件对漆膜性能以及光固化条件对双键转化率的影响,获得了最佳电泳工艺为、闪蒸工艺和固化条件,分别为:电泳电压80 V,电泳时间90 s;闪蒸温度80 ℃,闪蒸时间5min;引发剂用量3%(质量分数),固化时间70 s,此条件下固化所得漆膜平整、光亮,性能优异.     

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。     

有机硅改性丙烯酸酯微乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以有机硅微乳液为种子乳液,在其表面进行壳聚合,合成了核壳型有机硅改性丙烯酸酯微乳液。研究了交联单体以及有机硅种子乳液用量对硅丙微乳液性能的影响,并通过红外、核磁共振及差热分析等表征了共聚物的结构。结果表明:当引发剂用量为乳液总质量的0.4%、双丙酮丙烯酰胺为交联单体且用量为乳液总质量的3%、有机硅种子乳液用量为25%时,硅丙微乳液的单体转化率达95.53%,凝胶率小,乳胶粒粒径81.2 nm;与纯丙乳液相比,成膜性更好,玻璃化转变温度低3.7℃。     

室温自交联硅丙乳液

湖南大学的何佳杰等人以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙酯为原料，采用半连续种子乳液聚合法，合成出丙烯酸酯乳液；降至室温后，加入适量γ-氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0．5h，得到室温自交联硅丙乳液。研究发现，硅烷的加入使乳胶膜的耐水性、耐热性及玻璃化转变温度有了较大提高。     

金属防腐漆用双重自交联丙烯酸乳液的制备及其性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸2-乙基乙酯(2-EHA)为主单体,甲基丙烯酸(MAA)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)的酰肼交联体系以及丙烯酸磷酸酯(PAM-100)为功能单体,采用反应型乳化剂SE-10N,通过预乳化乳液聚合工艺合成了金属防腐漆用双重自交联丙烯酸酯乳液。考察了乳液Tg、MAA、SE-10N、A-151、DAAM/ADH和PAM-100对乳液及其金属防腐漆涂膜的影响。结果表明:当乳液设计Tg为30℃、MAA用量为单体总量的3%、反应型乳化剂SE-10N用量为单体总量的2.5%、A-151用量为单体总量的2%、DAAM用量为单体总量的2%、PAM-100用量为单体总量的3%时,所制备的自交联丙烯酸酯乳液配制成的金属防腐涂料,具有附着力好、耐盐水、耐酸碱、耐盐雾等特点。     

高耐水白性水包水多彩涂料连续相用硅丙乳液的制备

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(AC-63)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(AC-636)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷(AC-638)为功能单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)为原料,通过半连续乳液聚合法制备了自交联型有机硅改性丙烯酸酯乳液,研究了有机硅单体种类、加入方式及用量和MAA用量等对乳胶膜耐水白性能的影响。结果表明:当MAA用量占单体总量的1%时,采用AC-638为改性单体制备硅丙乳液,乳液聚合过程稳定,凝胶量少;当其用量为3%且采用后加入方式时能很好地解决乳胶膜的耐水白问题。用此硅丙乳液制备的水包水多彩涂料具有较好的稳定性和耐水白性。