原位乳液聚合制备聚合墨粉用含蜡苯丙复合乳液及其性能研究

采用核壳乳液聚合的方法,以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为共聚单体,原位制备了聚合墨粉用含蜡苯丙复合乳液。探讨了巴西棕榈蜡用量对单体转化率、凝聚率、复合乳液粒径及其分布、Zeta电位、共聚物的玻璃化转变温度以及相对分子质量及其分布的影响。结果表明,巴西棕榈蜡的加入对聚合稳定性影响不大;随着其用量的增加,乳液粒径、Zeta电位、聚合物玻璃化转变温度降低,而相对分子质量增大。当其用量为3%(wt)时,聚合物具有较适宜的Tg和相对分子质量,分别为65.9℃和89,000。     

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。     

β-环糊精存在下SDS用量对苯丙乳液性能的影响

采用半连续滴加工艺,在β-环糊精(β-CD)存在下制备了综合性能优良的苯丙乳液,探讨了十二烷基硫酸钠(SDS)的用量对苯丙乳液性能的影响。结果表明,随着SDS用量的增加,乳液的凝胶率、乳胶粒子的粒径逐渐减小,粒径分布变窄,单体转化率、Zeta电位绝对值和乳液黏度都逐渐增大,稳定性变好。     

基于反应型乳化剂和活性聚合技术的阳离子型丙烯酸乳液的制备

通过电子转移活化原子转移自由基聚合(AGET ATRP),在没有常规表面活性剂的条件下,引入可聚合的阳离子表面活性剂单体,成功合成了粒径在100~200 nm之间的PBMA(聚甲基丙烯酸丁酯)乳胶粒子。通过GPC(凝胶渗透色谱)、DLS(动态光散射)、Zeta电位等手段,研究了聚合物乳液的相对分子质量及其分布、粒径和表面电荷。发现所得的聚合物有较好的可控性,聚合物乳液稳定性较好。     

苯丙乳液聚合中的结构凝胶生成与控制

以2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(Texanol)和正十二烷基硫醇(n-DM)为链转移剂(CTA)制备苯丙乳液,系统地研究了CTA在苯丙乳液聚合过程中对聚合稳定性、单体转化率、粒径及其分布、相对分子质量及其分布、玻璃化转变温度(Tg)、最低成膜温度(MFT)、结构凝胶含量及胶膜的吸水率的影响.结果表明:在聚合体系中加入2％的Texanol和0.25％的n-DM时,在对聚合反应无影响的情况下,可使结构凝胶含量从原来的46.0％降为3.6％,聚合物质均相对分子质量从原来的2.28×105降为0.88×105,聚合物的Tg降低了3.9℃,乳液的MFT降低了4.9℃,涂膜的吸水率降低了约2％,涂膜的附着力从原来的3级提高至1级.     

引发剂对核壳型复合乳液合成及性能影响的研究

采用半连续种子乳液聚合法合成了核壳型聚丙烯酸酯复合乳液,系统考察了引发剂(过硫酸铵)用量对乳液聚合过程中单体转化率、聚合稳定性、乳胶粒粒径及其分布、乳液黏度及Zeta电位的影响,探讨了其内在影响机制,并采用红外(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)及透射电镜(TEM)对乳胶粒的结构进行了表征。结果表明:乳胶粒的Zeta电位随着引发剂过硫酸铵用量的增加而增大;合适的引发剂用量可使合成的复合乳胶粒粒径较小且粒径分布较窄;引发剂用量较大会使复合乳胶粒在聚合过程中发生聚并,但所得乳液在贮存过程中稳定性较好;当引发剂用量为0.4%～0.8%(占单体混合物的质量分数)时,单体均能参与反应,极少有残余,并且所得乳液呈明显的核壳结构。     

半连续乳液聚合法制备高支化聚甲基丙烯酸甲酯

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体、二乙烯基苯(DVB)为支化剂和十二硫醇(C12SH)为链转移剂,采用半连续乳液聚合法制备了一系列低凝聚率高支化的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。着重探讨了不同单体配比对该乳液的稳定性、支化度(DB)、玻璃化转变温度(Tg)、相对分子质量及其分布等影响。结果表明:高支化PMMA乳液的粒径较小、粒径分布较窄;当n(DVB):n(C12SH)=1:2时,DVB和C12SH总用量越多[或当n(MMA):n(DVB)=100:10时,C12SH用量越多],聚合物的DB越高、相对分子质量越小、相对分子质量分布越窄且Tg越低。     

水性木器封闭底漆用苯丙乳液的制备

利用种子乳液聚合法,采用酰肼室温自交联技术,合成了水性木器封闭底漆用苯丙乳液。研究了甲基丙烯酸甲酯(MAA)、玻璃化转变温度(Tg)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和氧化锌(ZnO)对水性木器封闭底漆用苯丙乳液封闭性的影响。结果表明,MAA用量为6%,理论T_g为30℃,DAAM用量为2.5%,ZnO用量为1%时,所制备的水性木器封闭底漆用苯丙乳液封闭性较好。     

聚苯丙微乳液的结构表征

采用种子微乳液聚合工艺合成了聚苯丙微乳液，用FFIR、DSC、GPC等分析手段研究了微乳聚合物的分子结构。FTIR和DSC测试结果显示出4种单体都参与了共聚反应，无均聚物存在，合成的苯丙微乳液共聚物的疋约为34．6℃，明显高于理论值（25℃）。GPC分析结果说明苯丙微乳聚合物具有很高的相对分子质量。马尔文纳米粒度及Zeta电位分析仪测定苯丙微乳聚合物平均粒径为38nm，且成正态分布。     

核壳型含氟聚丙烯酸酯乳液的制备及其稳定性研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,制备具有核壳结构的含氟聚丙烯酸酯乳胶粒。研究了DFMA用量对乳液聚合稳定性和储存稳定性、单体转化率、乳胶粒粒径、Zeta电位的影响,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和透射电镜(TEM)进行表征。结果表明,含氟单体参与了共聚反应。含氟单体DFMA的引入会降低单体的转化率与聚合的稳定性。随着DFMA用量的增加,单体转化率下降,凝聚率增加,乳胶粒粒径变大,Zeta电位绝对值降低。含氟聚丙烯酸酯乳胶膜具有两个Tg,分别为-7.0℃和52.0℃。所制备的乳胶粒储存稳定性良好,具有明显的核壳结构,平均粒径在120nm左右,且分散均匀。     

可聚合乳化剂DNS-6对丙烯酸酯乳液稳定性的影响

使用可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯（10）醚硫酸铵（DNS-86）,通过半连续聚合工艺制备了水基丙烯酸酯乳液。考查了DNS-86对乳液的固含量、转化率、乳胶粒的大小及形态、Zeta电位以及各种稳定性（聚合稳定性、化学稳定性及冻融稳定性）的影响。与常规乳化剂十二烷基硫酸钠（SDS）制备的丙烯酸酯乳液性能进行了对比。结果表明,DNS－86因反应活性大,能与丙烯酸酯单体进行共聚,制得的乳胶粒大小均一,形态规整,乳液的稳定性得到改善。     

PVAc乳液的共聚共混改性研究

采用乳液种子聚合法合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)的共聚乳液,再与酚醛树脂(PF)形成共混乳液。分析了甲基丙烯酸甲脂用量对乳液性能的影响,酚醛树脂对共聚乳液性能的影响。该共聚共混乳液的粘度及固含量都符合要求,稳定性好,具有良好的机械性能和耐水性。     

含磷丙烯酸酯乳液的制备及性能研究

以甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯（PAM-100）、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等为单体,采用预乳化半连续乳液聚合法制备了含磷丙烯酸酯共聚乳液。研究了PAM-100用量对单体转化率、乳液稳定性和乳胶粒粒径及分布的影响,并通过红外光谱（FT-IR）和微型燃烧量热分析（MCC）对乳胶膜的结构及性能进行表征。结果表明：PAM-100的加入有利于提高乳液聚合的稳定性及乳胶膜阻燃性能。与纯丙乳液相比,当PAM-100用量为10wt%时,含磷丙烯酸酯共聚乳液的乳胶粒表面Zeta电位绝对值由34.6mV提高至41.3mV,粒径由169nm下降至132nm;同时,含磷丙烯酸酯乳胶膜热释放速率峰值（pHRR）由391.1W/g下降至333.3W/g,到达pHRR的时间由264s推迟至300s。     

聚合温度对萜烯基水性丙烯酸酯压敏胶的影响

通过萜烯树脂对乳液型丙烯酸酯压敏胶（PSA）进行改性。用预乳化半连续的方法合成改性丙烯酸酯乳液。考察了聚合温度对乳液的性能、聚合反应过程的转化率及压敏胶力学性能的影响,结果表明：聚合温度为81℃时,所制得乳液的性能最佳、单体的转化率最高及作为压敏胶的初黏力为25#,剥离强度5．64N·25mm^-1,持黏力为36h。同时用GPC、FTIR、DSC及TEM进行微观分析表明：聚合物的平均相对分子质量及相对分子质量分布分别随温度的升高变小变宽,适量的萜烯树脂参与各单体共聚且玻璃化温度为-30．63℃,乳胶粒的直径为200nm。     

丙烯酸酯共聚物保护胶体在水性上光油中的应用

通过选择合适的聚合方法、功能性单体和工艺参数,合成了丙烯酸酯共聚物保护胶体并应用于水性上光油的乳液聚合。利用特性粘度法和DSC法,测定了按不同配方所合成的保护胶体的粘均分子量Mη、玻璃化转变温度Tg以及保护胶体在乳液聚合中添加的最佳比例,并研究了它们对水性上光油乳液的稳定性、凝胶率和成膜性能的影响。结果表明：添加按配方3所合成的保护胶体,比例为0.7%时,聚合所得到的上光油乳液贮存稳定性、机械稳定性和稀释稳定性都有较大幅度提高,凝胶率可降低至接近零,成膜性能优良。     

醋丙乳液型纸塑覆膜胶的研制

以醋酸乙烯(VAc)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(EHA)为软单体,丙烯酸(AA)、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为功能单体,采用乳液聚合方法制备醋丙共聚乳液覆膜胶。讨论了玻璃化温度、功能单体、乳化剂以及引发剂的用量等因素对乳液性能的影响。实验结果表明,当玻璃化温度为23.14℃、w(功能单体)=10%、w(乳化剂)=2%、w(引发剂)=0.4%时,乳液的各项性能良好。     

单组分自乳化水性环氧树脂的合成及其涂膜性能研究

用有机硅、甲基丙烯酸及其酯类单体接枝改性环氧树脂,合成了具有自乳化性能的水性环氧树脂乳液。用激光粒度分析仪测定乳液的粒径及其分布,用傅里叶红外、热重分析仪对聚合产物作了结构表征和热分析。考察了温度、引发剂用量对接枝率及接枝率对乳液成膜性能的影响;甲基丙烯酸、有机硅及单体总量对乳液稳定性、成膜物耐水性和耐盐水性的影响。结果表明:当配方选用引发剂、有机硅用量分别为单体总质量的5.5%、2.5%,m(单体总量)∶m(环氧树脂)=1∶2,丙烯酸及其酯类单体的玻璃化温度Tg为30℃,体系酸值为35 mgKOH/g,接枝温度为110℃时,制得的水性环氧树脂乳液具有良好的稳定性、耐水性及耐盐水性。     

苯乙烯 -马来酸酐共聚物作乳化剂合成丙烯酸酯乳胶的研究

采用 4种不同的碱（氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、三乙胺）皂化低相对分子质量的苯乙烯 -马来酸酐共聚物（ SMA）作为乳液聚合的乳化剂合成了丙烯酸酯乳胶,并对 4种不同碱皂化的 SMA作乳化剂合成丙烯酸酯乳胶时所需乳化剂的用量、乳胶的粒径、粒径分布、黏度、乳胶稳定性及乳胶膜的吸水率进行了研究。结果表明： 4种碱皂化 SMA作为乳化剂均可以合成丙烯酸酯乳胶,最佳用量为单体的 8%（质量分数,下同）。乳胶性能及乳胶膜的吸水率受皂化 SMA所用碱的类型的影响较大。其中, NaOH皂化 SMA作乳化剂合成的丙烯酸酯乳胶的综合性能最好,乳胶的粒径较小为 142. 4 nm,呈单分散,黏度为 14. 68 mPa·s,综合稳定性良好,乳胶膜吸水率较低,为 9. 52%。     

单组分水性环氧乳液的合成研究

采用环氧树脂/丙烯酸单体接枝共聚方法对环氧树脂进行化学改性,合成了单组分自乳化环氧乳液。考察了环氧树脂分子量、功能单体和引发剂用量对合成的环氧乳液稳定性、粒子结构、粒径分布的影响。实验结果表明,采用高分子量环氧树脂E-06和E-03配合使用,甲基丙烯酸单体含量44%,过氧化苯甲酰用量为单体总质量的8.4%,合成的环氧乳液具有良好的储存稳定性、黏度适中、粒径小,适于工业涂装。