基于细乳液聚合法的纳米胶囊及纳米色素制备

本文采用细乳液聚合的方法,通过添加功能单体,合成了表面带有功能基团的聚苯乙烯/丙烯酸空心纳米胶囊。选用了十六烷（HD）及甲基异丁酮（MIBK）两种不同的疏水物质作为助稳定剂,分析了助稳定剂种类及用量对聚苯乙烯/丙烯酸共聚物颗粒形貌的影响。TEM观察发现,当单体用量与助稳定剂质量比为1：1时,可得到大量具有空心结构的粒径为100nm左右的乳胶粒子。采用MIBK作为助稳定剂制备的纳米胶囊可作为载体封装油溶性染料以合成染料/共聚物复合纳米色素,并表现出较好的光稳定性能。而HD作为助稳定剂使用时,染料无法在油相中均匀分散,最终导致无法得到稳定乳液。     

基于自由基沉淀聚合法的超细包覆有机颜料的制备

 为提高有机颜料的耐光和耐气候牢度,改善有机颜料与基材的相容性,拓宽有机颜料的应用领域,采用聚合物包覆的方法对有机颜料进行表面改性。采用自由基沉淀聚合法在有机颜料黄13（P.Y.13）表面包覆苯乙烯-马来酸（PSMA）共聚物,研究PSMA结构对包覆颜料性能的影响。结果表明,聚合单体用量、聚合单体配比和引发剂用量对包覆P.Y.13的粒径和接触角有显著影响。当聚合单体的质量为P.Y.13的24%,马来酸与苯乙烯的物质的量比为1︰1,引发剂的质量为聚合单体的0.8%时,所制备包覆颜料的粒径较大,包覆层较厚,包覆颜料分散体稳定性较好。红外光谱（IR）和透射电镜（TEM）证实P.Y.13表面包覆了PSMA。     

细乳液聚合炭黑/乳胶粒纳米复合粒子的制备及其性能

以可聚合分散剂1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵（DNS-86）为乳化剂,甲基丙烯酸甲酯（MMA）为共聚单体,通过细乳液聚合法制备了炭黑/乳胶粒纳米复合粒子。以炭黑/乳胶粒纳米复合粒子为着色剂对棉织物印花,探讨了粘合剂用量,固色温度和时间对摩擦色牢度的影响。FTIR,TEM及TGA研究结果表明细乳液聚合可以在炭黑表面包覆乳胶粒,制备炭黑/乳胶粒纳米复合粒子。炭黑/乳胶粒纳米复合粒子作为着色剂较佳印花工艺为粘合剂用量15wt%,固色温度180oC,固色时间150s。相同条件下,炭黑/乳胶粒纳米复合粒子印花织物的K/S值、摩擦牢度明显优于超细炭黑。     

聚合物包覆偶氮结构有机颜料的制备

采用聚合物包覆颜料可以阻止颜料粒子之间的聚集,提高颜料的耐候性,增强使用性能.通过细乳液聚合法实现聚苯乙烯和聚丙烯酸酯对偶氮结构有机颜料的表面包覆.研究了颜料P.Y.65、P.Y.73、P.Y.14、P.Y.83在水中和单体中超声乳化后的分散性能.随着超声时间的延长,颜料在水中的分散粒径减小;超声30 min时,颜料P.Y.14、83的分散粒径比颜料P.Y.65、P.Y.73的小.颜料在苯乙烯中的分散粒径较小.颜料P.Y.83分散于单体中形成的分散液稳定性较好,而颜料P.Y.65/单体分散液的稳定性最差.聚合物对颜料P.Y.83的包覆率和包覆效率均高于颜料P.Y.65,聚丙烯酸酯(PMA、PBA)对颜料的包覆率高于聚甲基丙烯酸酯(PMMA、PBMA).     

含氟有机硅细乳液的合成及性能

采用分步细乳液聚合法,合成了含氟有机硅细乳液。通过八甲基环四硅氧烷（D4）、四甲基四乙烯环四硅氧烷（Dv4）的阳离子开环聚合,先合成带乙烯基的有机硅聚合物,再自由基接枝含氟丙烯酸酯侧链。使用FTIR对聚合物的结构进行了表征,研究了Dv4单体和含氟丙烯酸酯单体（DFMA）的含量对乳液粒子的结构和乳液性能的影响。     

涂料印染用自黏性有机颜料亚微胶囊的细乳液法制备

为提升有机颜料在水中的分散浸润性,以有机颜料酞菁蓝干滤饼为代表性着色剂,通过超声均质过程依次将其分散到苯丙单体及其亚微液滴中,再通过细乳液聚合制得包裹颜料颗粒在苯丙乳胶粒中的颜料亚微胶囊,并研究胶囊成膜性能。结果表明:超声均质过程可有效解离干滤饼中的颜料聚集体,进而实现颜料颗粒在单体及其亚微液滴中初级粒子形式的均匀稳定分散;颜料含量显著影响单体分散液的黏度及其可细乳化性;软硬单体比是决定胶囊成膜性能的最关键因素;当单体分散液中颜料含量为12%,软硬单体丙烯酸丁酯与苯乙烯质量比为6∶4时,细乳化体系和聚合过程稳定,所制亚微胶囊在水中有较好的分散性和浸润性,结构清晰,成膜性好,可直接用于织物涂料印花与涂料染色。     

基于相分离技术超细包覆分散染料分散体的制备

以苯乙烯-马来酸共聚物poly(St-MA)为壁材,采用相分离技术对分散蓝60进行包覆,然后将其分散制备超细包覆分散染料水基体系,研究制备工艺对超细包覆分散染料粒径和粒度分布指数(PDI)的影响.结果表明,poly(St-MA)用量、相分离剂滴加速度、分散染料含量、分散时间等对超细包覆分散染料的粒径和粒度分布有较大的影...     

聚乳酸纤维原液着色用改性炭黑的制备及其性能

针对聚乳酸纤维原液着色过程中炭黑与聚乳酸相容性差导致其力学性能下降的问题,采用原位聚合法制备了聚乳酸改性炭黑,并对聚乳酸纤维进行原液着色。探讨丙交酯用量、反应温度、聚合时间对聚乳酸改性炭黑的粒径及粒径分布的影响,并对其在聚乳酸纺丝溶剂中的分散稳定性进行测试,同时对加入改性与未改性炭黑前后的聚乳酸纺丝液及聚乳酸膜进行分析与表征。结果表明:在丙交酯单体的用量为1.5 g、聚合时间为6 h、聚合温度为70 ℃时制备出的改性炭黑的粒径最小,为184.2 nm,且其在聚乳酸纺丝溶剂中可以稳定分散,与聚乳酸相容性较好;与未改性炭黑相比,加入改性炭黑后聚乳酸的力学性能得到提升。     

炭黑分散液的制备及其稳定性

采用三种分散剂对炭黑进行直接分散制备炭黑分散液，讨论了分散剂和炭黑质量分数，以及球磨时间对炭黑分散液稳定性的影响；采用弛豫反演的核磁共振波谱判断炭黑分散液中氢质子的横向弛豫时间，讨论炭黑分散体中炭黑粒子与水的相互作用，并测试炭黑分散液的稳定性和流变性。结果表明，制备的三种炭黑分散液经过工艺优化，在-20℃和60℃条件下的粒径为110～182 nm，黏度为1.4～2.2 mPa·s，具备良好的粒度和黏度稳定性；由氢质子弛豫谱分析得知，水基炭黑分散液中，水主要以结合水的状态存在；由高分子聚合物DISPERBYK-190作为分散剂，制备的炭黑分散液分散效果最好。     

双端丙烯酰胺基丙基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯细乳液的合成及性能研究

以双端丙烯酰胺基丙基聚硅氧烷(di AAp-PDMS)为改性单体,采用细乳液聚合法改性聚丙烯酸酯乳液,采用红外表征改性聚合物的结构,测定改性乳液的粒径、胶膜的耐水性能、力学性能和耐热稳定性能,并与未改性聚丙烯酸酯乳液进行比较.结果表明:改性后乳液平均粒径在86 nm左右,分布较窄;改性胶膜的耐水性能、力学性能及耐热稳定性能均得到改善.     

原位法连续聚合聚酯/炭黑体系的结构与性能

为开发高黑度的细原液着色聚酯纤维,采用原位法连续聚合制备出炭黑质量分数为2%~3%的聚酯/炭黑(简称原位法PET/炭黑)体系,对其流变行为、结晶行为和炭黑分散形态等进行了表征,并制备了高速纺长丝。结果表明:原位法连续聚合使炭黑以直径小于1 μm的粒子簇团形式均匀分散在聚酯基体中;炭黑含量较低时的流变行为与PET相似,当炭黑质量分数达到3%时,原位法PET/炭黑熔体的表观黏度随剪切速率增大而快速降低;熔融结晶过程中,炭黑作为高效异相成核剂,显著加快了聚酯结晶速率,同时,聚酯与炭黑的良好相互作用,导致有更多的结晶缺陷,与PET相比,出现了熔融双峰,且高温熔融峰峰顶温、结晶度均降低,这与母粒法PET/炭黑体系明显不同。因为原位法保证了良好的炭黑分散性,原位法PET/炭黑可以稳定制备出炭黑质量分数为3%、单丝线密度为0.52 dtex、断裂强度≥3.31 cN/dtex的长丝。     

N-甲基吗啉-N-氧化物基超细炭黑的制备

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,制备了NMMO基超细炭黑色浆,利用其对Lyocell纤维进行原液着色。针对Lyocell纤维原液着色用超细炭黑的制备展开研究,探讨了分散剂的结构及用量,炭黑质量分数,水和NMMO组成混合溶剂中水的质量分数,超声波处理功率及时间对NMMO基超细炭黑的粒径、粒度分布及分散稳定性的影响。结果表明,以实验室自制的分散剂SP制备的NMMO基超细炭黑具有最小的粒径及优良的分散稳定性,与纺丝液相容性最好。通过正交试验优化得到NMMO基超细炭黑的制备工艺：分散剂对炭黑的质量分数2为20 %,炭黑对体系的质量分数为10 %,超声波处理时间为20 min,功率为800 W。     

原液着色聚酯纤维原位聚合用自分散纳米炭黑的制备及其性能

针对原液着色聚酯纤维原位聚合用乙二醇基色浆储存稳定性差、运输成本高的问题,采用控制变量法研究炭黑、分散剂、分散工艺对自分散纳米炭黑的影响,利用响应面优化试验,探讨制备过程中分散剂质量分数、研磨时间、研磨转速对自分散纳米炭黑粒径的影响,得出最优研磨分散条件。借助透射电子显微镜、热重分析仪、接触角测量仪等探究了自分散纳米炭黑的表观形貌、耐热性能和亲水性能等。结果表明：选用SUA-305作为分散剂,AP-104H作为炭黑,在分散剂质量分数为30%,研磨时间为2 h,研磨转速为3 500 r/min时,自分散纳米炭黑粒径最小,为85 nm,多分散性指数(PDI)为0.163,储存稳定性优良,预估储存周期为26.8个月;自分散纳米炭黑与乙二醇的接触角为7°,并展现出良好的自分散性能;自分散纳米炭黑的耐热性良好,满足在聚酯聚合阶段280℃不分解的要求。     

水性超细碳黑在N-甲基吗啉-N-氧化物溶液中的分散稳定性

 采用直接分散法和乳液聚合法分别制备了可用于Lyocell纤维原液着色用的水性分散型超细碳黑和包覆型超细碳黑,研究了不同方法得到超细碳黑的粒子大小以及在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液中的分散稳定性。研究结果表明包覆型超细碳黑的平均粒径明显小于分散型超细碳黑,包覆型超细碳黑在NMMO溶液中的离心稳定性和耐热稳定性高于分散型超细碳黑,NMMO溶液中加入包覆型超细碳黑,其粘度明显下降,且加入量越大,粘度下降越明显。     

炭黑/Lyocell纤维素膜的制备及其性能

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）基超细炭黑,采用原液着色技术制备了炭黑/Lyocell纤维素膜,探讨了炭黑/Lyocell纤维素膜的颜色性能、耐溶剂迁移性能、力学性能和结晶性能。结果表明,当炭黑含量为纤维素质量分数的3 %时,着色纤维素膜的颜色深度达到饱和,不再随炭黑含量的增加而升高,且炭黑质量分数低于3 %时,着色纤维素膜的摩擦和水洗牢度较高,耐水、丙酮和乙醇迁移性能良好。通过扫描电镜观察发现,炭黑在极性较高的水中更容易发生迁移。炭黑对纤维素膜的断裂强力和断裂伸长率有影响,但不会改变纤维素膜的晶体结构,研究结果对实现Lyocell纤维原液着色具有重要的参考作用。     

聚丙烯腈纤维原液着色用纳米炭黑的制备及性能

纳米炭黑是聚丙烯腈纤维原液着色的关键材料之一,本研究以改性丙烯酸酯嵌段共聚物（SUA020）为分散剂,采用超声波制备了以二甲基甲酰胺（DMF）为分散介质的纳米炭黑,探讨了纳米炭黑对聚丙烯腈纤维原液性能的影响。结果表明当炭黑质量分数为10%,SUA020对炭黑质量分数为20%,在超声波处理功率为600W条件下分散20min,所制备纳米炭黑的粒径为108.7nm。纳米炭黑在聚丙烯腈纤维原液中具有良好的相容性和稳定性,当纳米炭黑对纤维干重为9.0%时,所制备原液着色聚丙烯腈浆膜的K/S值达到最高。     

聚丙烯酸酯/罗丹明B复合乳胶的细乳液聚合制备及其应用

为提升罗丹明B在水中的分散稳定性,通过细乳液聚合制备了聚丙烯酸酯/罗丹明B复合乳胶,并对其性能进行了研究。借助粒径分析仪、透射电子扫描显微镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪测试了聚丙烯酸酯/罗丹明B复合乳胶的粒径、Zeta电位、形态结构及荧光性能;采用刮印的方法将制备的聚丙烯酸酯/罗丹明B复合乳胶整理于棉织物,讨论了乳胶质量分数、黏合剂质量分数对棉织物荧光反射率的影响。结果表明,所制备的聚丙烯酸酯/罗丹明B复合乳胶平均粒径为86.2 nm,Zeta电位为-54.7 mV,分散稳定性较好,荧光性能增强;当乳胶质量分数为10%、黏合剂质量分数为20%时,整理后棉织物的K/S值和荧光反射率较高,织物的耐水洗色牢度达到4级,耐摩擦色牢度为3~4级。