小粒径聚丙烯酸酯乳液的合成及助成膜性能

采用种子半连续乳液聚合法合成了小粒径聚丙烯酸酯乳液(PA),取代有机小分子成膜助剂辅助硬树脂乳液成膜,制备超低挥发性有机化合物(VOC)含量的水性木器涂料。考察了PA玻璃化转变温度(Tg)、乳化剂配比及添加量和甲基丙烯酸(MAA)用量等对乳液聚合稳定性、乳液性能及助成膜性能的影响。结果表明,聚合物Tg由0℃降到-20℃时,PA助成膜能力明显增强;复合乳化剂中随反应性乳化剂比例的增大,凝胶率从0.83%降低到0.10%;乳化剂的用量增加到2.1%时,乳液平均粒径可减小到69 nm,助成膜能力增强;MAA添加量为4.5%时制备的PA配制的水性木器涂料的总VOC含量低至33 g/L。     

小粒径聚丙烯酸酯乳液的合成及助成膜性能

采用种子半连续乳液聚合法合成了小粒径聚丙烯酸酯乳液（PA）,取代有机小分子成膜助剂辅助硬树脂乳液成膜,制备超低挥发性有机化合物（VOC）含量的水性木器涂料。考察了PA玻璃化转变温度(Tg)、乳化剂配比及添加量和甲基丙烯酸(MAA)用量等对乳液聚合稳定性、乳液性能及助成膜性能的影响。结果表明：聚合物Tg由0℃降到-20℃时,PA助成膜能力明显增强;复合乳化剂中随反应性乳化剂比例的增大,凝胶率从0.83%降低到0.10%;乳化剂的用量增加到2.1%时,乳液平均粒径可减小到69nm, 助成膜能力增强;MAA添加量为4.5%时制备的PA配制的水性木器涂料的总VOC含量低至33g/L。     

本期导读

正随国家环保法规的日益严格和人们环保意识的逐渐增强,水性涂料在整个涂料工业体系中扮演着越来越重要的角色,而水性树脂则是决定漆膜性能的关键材料。因乳液聚合体系具有黏度低、易散热、所用设备工艺简单、操作方便等优点而被广泛应用于合成水性树脂乳液。乳液聚合配方中水、单体、乳化剂、引发剂和电解质等对乳液及其涂膜性能均有影响。王娣等考察了不同配比的乳化剂对苯丙乳液转化率、粒径、稳定性(聚合稳定性、化学稳定性、冻融稳定性、贮存稳定性)以及乳胶膜耐水性等性能的影响。通常向乳液聚     

丙烯酸酯类共聚物乳液的研究进展

聚丙烯酸酯乳液是一大类容易制备、性能忧良、应用广泛且符合环保要求的聚合物乳液。本文系统地讨论了丙烯酸酯类共聚物乳液合成的配方设计，如单体、引发剂、乳化剂、PH调节剂、链转移剂以及保护胶体等微量组份的性质、在制备过程中所起的作用以及对制备所得共聚物乳液结果的影响；阐述了核壳乳液聚合、无皂乳液聚合、有机—无机复合乳液聚合、基团转移聚合、互穿网络聚合以及微乳液聚合与超微乳聚合等新型丙烯酸酯类共聚物乳液聚合技术；并简要介绍了丙烯酸酯类共聚物乳液在建筑涂料及胶粘剂领域的应用。     

自交联型水性上光乳液的制备

水性上光油具有无毒、无污染、成本低、运输方便、产品质量稳定等优点,本文采用预乳化结合半连续种子乳液聚合方法,制得了丙烯酸酯乳液。研究了软硬单体配比、复合乳化剂用量及配比、功能单体用量、引发剂用量、反应温度选择、保护胶用量等因素对乳液及涂膜性能影响。实验结果表明,BA和MMA质量比为4:5,OP-10和SDS比例为2:1,复合乳化剂总量为单体的3%,AA为2%,HEMA为3%,APS用量为单体的0.5%,,PVA1788用量为0.175%,反应温度为78℃,在上述条件下可制得稳定性良好、单体转化率较高、凝胶率较小的丙烯酸酯乳液,将此乳液对纸张进行涂布后,纸张的光泽度、抗水性等性能得到明显的改善。     

丙烯酸酯类水性上光油的研制

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)为交联单体,采用半连续核/壳乳液聚合法制备水性N-MAM改性丙烯酸酯树脂;然后以此为连接料和基体树脂,并引入WT-204(水性流变助剂)、乙醇等助剂,制备水性上光油。研究结果表明:该水性上光油具有良好的成膜性能;当w(WT-204)=1.0%³.5%(相对于树脂乳液质量而言)时,水性上光油的黏度为203.5%(相对于树脂乳液质量而言)时,水性上光油的黏度为20⁵0 s、光泽度为80%50 s、光泽度为80%¹20%,并且其各项性能符合高光泽水性上光油的标准要求;当w(乙醇)=1%(相对于树脂乳液质量而言)时,水性上光油的干燥效果相对较好。     

聚乙烯醇对阳离子型丙烯酸酯乳液性能的影响研究

以聚乙烯醇(PVA)为保护胶体,采用预乳化种子半连续乳液聚合工艺合成阳离子型聚丙烯酸酯乳液。探讨了不同乳化剂体系条件下,PVA种类及含量等因素对乳液聚合及乳液稳定性的影响,并对保护胶体的作用机理进行了分析。研究表明:采用m(十六烷基三甲基溴化铵CTAB)∶m(脂肪醇聚氧乙烯醚B9)∶m(脂肪醇聚氧乙烯醚B20)=2∶1∶1乳化体系、PVA-124为保护胶体的聚合体系,所制得阳离子丙烯酸酯乳液的粒径较小,乳液最稳定。     

内交联单体对水性双组份涂料性能的影响

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为内交联单体,采用种子乳液聚合与交联单体分段滴加工艺合成羟基聚丙烯酸酯乳液（HPAE）,配制水性双组份聚氨酯涂料(WB 2K-PUR)。考查了TMPTA的添加量及其在核、壳中的分布对乳液聚合稳定性和涂膜性能的影响。研究表明：当TMPTA添加量为2 wt% 时,乳液聚合稳定性好,凝胶率仅为0.26wt%;涂膜的综合性能好,包括涂膜具有0.78硬度、96.4%交联度和92%光泽度。热重分析（TGA）表明：TMPTA在核壳中以3:7的比例分布的HPA涂膜具有较好的热稳定性。     

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。     

醋-丙共聚乳液胶粘剂的制备

采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺对改性醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯共聚乳液胶粘剂的制备工艺进行了研究。实验中具体考察了聚合方式、单体配比、功能单体、乳化剂、引发剂、聚合温度、保护胶体等因素对乳液胶粘剂制备及性能的影响,确定了最佳工艺条件,并对所合成乳液胶粘剂的性能进行了测试与表征。当醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的比例为1∶1时,共聚乳液具有最佳的粘接性能。功能性单体丙烯酸的加入可显著提高乳液的内聚力。聚合反应的最佳工艺条件是乳化剂的用量3%~5%,引发剂用量1%~3%,温度80℃。该工艺得到的改性醋-丙共聚乳液粒径分布均匀,机械稳定性好,并具有良好的纸塑粘接性能。     

乳液聚合中保护胶体的研究进展

介绍了乳液聚合中保护胶体稳定聚合物乳液的机理,详细综述了保护胶体在乙烯基单体、共轭烯单体和丙烯酸酯类单体乳液聚合中的研究进展。指出了单体在保护胶体上的适量接枝是乳胶粒稳定的必要条件,因此,合理使用保护胶体在乳液聚合中有重要意义。     

超低VOC新型环保涂料的研制

以硬单体为核聚合物（高强）,软单体为外壳（低瞻）采用半连续种子聚合,加大引发剂用量,造成“饥渴”反应条件,控制核／壳形态。用两阶段或多阶段法,采用幂级加料,多次加料法,进行（半）浮胀半连续聚合,提高聚合速率和降低凝并效应,严格控制聚合场所,合成出性能优良的超低VOC水性乳液,以此乳液研制出各项指标达到国标要求且具有超低VOC的新型环保涂料。     

接触快速固化型水基木材胶黏剂的研究

用PVOH为保护胶,通过乳液聚合制得了带有活性反应基团的聚醋酸乙烯酯乳液,并以此为甲组分,以含有酰肼基团的高分子聚合物为乙组分,制成了可快速固化的接触固化型木材胶黏剂,实现了木材的快速粘接。并对PVOH及酰肼基团的含量对胶黏剂性能的影响进行了研究。结果表明：所制胶黏剂的最佳配比为甲组分中PVOH含量为4．5％,乙组分中酰肼基团浓度为0．8mol／L。     

以PAM,CMC和EC代替PVA作醋酸乙烯酯乳液聚合保护胶体的研究

本文尝试用聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素及乙基纤维素代替聚乙烯醇作醋酸乙烯乳液聚合的保护胶体。实验结果显示,聚丙烯酰胺、乙基纤维素可以作为醋酸乙烯乳液聚合的保护胶体。本文对所得乳液的物化性质尚未进行详细研究。     

叔-醋-丙乳液粘度影响因素的研究

采用种子乳液聚合法制备叔-醋-丙(VeoVa/VAc/BA)共聚乳液,考察了保护胶体种类和用量、乳化剂用量、聚合温度和搅拌速率对该共聚乳液粘度的影响。研究结果表明,保护胶体的醇解度和乳化剂用量对乳液粘度的影响最为明显;使用低醇解度的聚乙烯醇(PVA1788),当w(PVA1788)=10%时,乳液粘度最大;当w(乳化剂)>3%时,乳液粘度下降不明显。     

有机硅氧烷对光油乳液性能的影响

文章介绍了一种采用核壳共聚工艺制备经有机硅氧烷改性的苯丙型光油乳液的方法,重点讨论了聚合工艺、乳化剂、有机硅氧烷对乳液性能的影响。结果表明,采用核壳共聚工艺、合理控制反应条件;乳化剂的用量为单体总量的3.25%;有机硅氧烷A-1706适于作为交联单体,合理用量为0.6%,可以明显提高乳液的性能。     

以丙烯酸乙酯(EA)为软单体的土工格栅胶的研制

采用单体预乳化乳液聚合工艺,以丙烯酸乙酯(EA)为软单体,与苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)和有机硅氧烷(A-171)进行共聚反应,制备了一种低成本的、环境友好的、水性玻璃纤维土工格栅胶。讨论了EA、有机硅氧烷和NMA等对该乳液性能的影响,提出了玻璃化转变温度(Tg)与涂层性能的内在联系。实验结果表明,EA作为软单体可用于土工格栅胶的制备;有机硅氧烷和NMA的最佳用量分别为单体总质量的0.6%～0.7%和0.9%～1.0%;按照Tg的差异可将产品细分为软型(Tg=-22～-15℃)、中型(Tg=-5～5℃)和硬型(Tg=15～25℃)三种型号,必要时复配使用,可达到较好的加工效果。     

醋酸乙烯乳液聚合的影响因素探讨

研究了聚合温度和电解质对醋酸乙烯（ＡＶc)乳液聚合反应的影响，对以聚乙烯醇（ＰＶＡ）为保护胶体的系统而言，乳液粘度随聚合温度的升高而增大，随电解质用量的增加而减少。     

高固体分无凝胶丙烯酸酯乳液合成工艺探讨

为制备高固体分无凝胶丙烯酸酯乳液,探讨了聚合方法,单体和引发剂的加料方式,乳化剂用量和种类,以及保护胶体种类对丙烯酸酯乳液性能的影响。结果表明：全部预乳化效果最佳,4h内无凝胶产生;半连续滴加较一次性或分批加入更有利于乳液体系稳定;采用阴离子与非离子乳化剂复配及加入保护胶体有利于提高聚合体系的固含量。筛选出最佳的制备工艺条件：采用全部预乳化、半连续种子乳液聚合;以十二烷基硫酸钠（SDS）与烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为复合乳化剂（质量比为1：1）,其用量为3％;保护胶体量为0．8％;引发剂量为0.3％;反应温度为78℃;反应时间为4h;搅拌速率为400r／min。此条件下可合成固含量达60．03％的带蓝光乳白色丙烯酸酯乳液。     

保护胶体在高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合中的应用

为了降低高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合的凝聚率,选择了聚甲基丙烯酸钠作为丙烯酸酯乳液聚合的保护胶体,研究了其用量对乳液聚合和乳液性能的影响,探讨了它对丙烯酸酯乳液的稳定机理。研究结果表明,聚甲基丙烯酸钠增加了乳液聚合的稳定性,其用量仅为0.2%就可使凝聚率降到;提高了乳液胶膜的耐水性;保持了较低的乳液黏度。