有机硅改性环氧丙烯酸树脂的制备及性能

以丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,八甲基环四硅氧烷(D₄)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为偶联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,十二烷基磺酸钠(SLS)和OP-10为乳化剂,采用核壳乳液聚合法制备了一种有机硅改性环氧丙烯酸树脂。研究了丙烯酸、E-44环氧树脂、有机硅、乳化剂和引发剂的含量,以及有机硅和乳化剂的配比对乳液性能的影响。采用红外光谱对乳液进行表征,测试了乳胶膜的附着力以及耐冲击、耐酸碱等性能。结果表明,当丙烯酸添加量为单体质量的2%,E-44环氧树脂添加量为6%,有机硅添加量为7%,D₄/KH-570质量比为2∶1,乳化剂用量为4%,OP-10/SLS质量比为2∶1,引发剂添加量为0.6%时,得到的乳液固含量为45.28%,凝胶率为1.74%,转化率为98.33%,其膜层的吸水率为4.08%,附着力为0级,耐冲击性(1 kg)达到50 cm。     

硅丙微乳液的合成与性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和有机硅(KH-560)为共聚单体,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备硅丙微乳液。通过单因素试验法优选出制备硅丙微乳液的最佳工艺条件。结果表明:当聚合反应温度为80℃、反应时间为3 h、m(BA)∶m(MMA)=4∶3、w(KH-560)=8%、复合乳化剂中m(OP-10)∶m(SDS)=1∶2且w(复合乳化剂)=3%时,单体转化率超过70%,硅丙微乳液具有良好的稳定性和耐介质性能。     

水性涂料印花黏合剂的合成与性能研究

以丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为主要原料,以反应性阴/非离子型乳化剂(HS-10/OP-10)为复合乳化剂、Dow Corning-346为有机硅助剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联剂,采用半连续滴加预乳液的乳液聚合方法,制备了水性丙烯酸酯类涂料印花黏合剂。探讨了单体、乳化剂和交联剂等对黏合剂性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)法鉴别出国外同类产品中所用助剂的品种及含量。研究结果表明:当m(HS-10)∶m(OP-10)=2.2∶1、w(GMA)=3%、w(BA)=40%、w(2-EHA)=20%、w(EA)=14%、w(AA)=3%、w(AN)=20%和w(Dow Corning-346)=3%时,相应涂料印花黏合剂的综合性能与国外同类产品相当。     

复合有机硅改性苯丙乳液的性能

以苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,丙烯酸(AA)为功能单体,十二烷基苯磺酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和八甲基环四氧硅烷(D4)为有机硅改性剂,通过乳液聚合合成了不同有机硅改性苯丙乳液。研究了复合乳化剂的用量及配比,软硬单体质量比,以及复合有机硅改性剂的配比与用量对苯丙乳液性能的影响,确定了合成有机硅改性苯丙乳液的较佳用量:有机硅的质量分数为6%,软单体(EA、BA)和硬单体(St)的质量比为1∶2,OP-10与SDS的质量比为3∶2,且复合乳化剂的用量为3%。通过红外光谱和热重分析对苯丙乳液,KH570、A-171或D4单一改性以及复合改性苯丙乳液进行了表征,测试了各种乳液及其涂膜的性能。结果表明,有机硅改性后苯丙乳液的综合性能明显提高,复合有机硅改性苯丙乳液的性能最好。当复合有机硅中KH570、A-171和D4的质量比为1∶2∶1时,合成的复合有机硅改性苯丙乳液的固含量为41.33%,粒径80.09 nm,黏度127 mPa·s,其漆膜硬度为2H,吸水率9.34%,失重温度区间在450~520°C,高于苯丙乳液的350~420°C以及由KH-570、A-171或D4单一改性苯丙乳液的390~430°C。     

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。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、八甲基环四硅氧烷(D4)、丙烯酸酯类单体为原料,制备了有机硅改性丙烯酸酯乳液.考察了乳化剂配比、有机硅用量对乳液及乳胶膜性能的影响,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、透射电镜进行了表征.结果表明KH-570先与低聚体D4开环预聚,再与丙烯酸酯类单体进行自由基聚合,可得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;当有机硅占单体总质量的9%,其中m(KH-570)∶m(D4)=1∶9,m(MS-1)∶m(AEO)=2∶1时,乳液的黏度、凝胶率和乳胶膜的硬度随有机硅用量的增加而增大,乳胶膜的吸水率则降低;乳胶粒表面光滑均一,呈规则的圆球状,平均粒径为100 nm,其重均摩尔质量Mw=1.75×104g/mol,摩尔质量分布Mw/Mn=1.3.     

有机硅改性含磷苯丙防锈乳液的合成与性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸单丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体,磷酸酯PAM-100为功能单体,硅烷偶联剂KH-570为改性剂合成了防锈苯丙乳液。研究了乳化剂的选择以及用量、软硬单体比例、磷酸酯的用量及加入方式、有机硅的添加量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,n(BA)∶n(St+MMA)=1∶1.75,SR~10/DNS-458为乳化剂,用量为单体质量分数的0.8%~1.0%,延后方式滴加质量分数3%的磷酸酯,KH-570质量分数1%时,乳液性能稳定,凝胶率小,涂膜硬度和耐水性良好,3%的中性盐水中浸泡360 h,漆膜无明显起泡生锈现象,与普通商品苯丙乳液相比,具有优异的防锈性能。     

丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成及性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)为功能单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂和十二烷基硫酸钠(SDS)/烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用半连续种子乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液胶粘剂;然后采用单因素试验法优选出制备该胶粘剂的最优方案。研究结果表明:当m(BA)∶m(MMA)=4∶1、w(APS)=0.4%～0.5%、w(AA)=2%～3%和w(KH-570)=1.0%(均相对于共聚单体总质量而言)时,相应胶粘剂的粘接强度(剥离强度为123.4 N/m、拉伸剪切强度为0.49 MPa)相对最大、耐水性(吸水率为18.91%)相对较好。     

丙烯酸酯改性环氧树脂乳液合成与性能研究

以St(苯乙烯)为介质,首先将AA(丙烯酸)和环氧树脂E-44进行酯化,然后采用预乳化方法,以酯化产物、St、BA(丙烯酸丁酯)为单体,通过乳液聚合制备了单组分丙烯酸酯改性的环氧树脂乳液,探讨了乳化剂和引发剂用量等对乳液性能的影响。研究结果表明:当环氧树脂用量为25%,n(E-44)∶n(AA)=1∶1.3,m(BA)∶m(St)=6∶4,引发剂用量为0.6%,乳化剂用量为4%时,乳液性能稳定且具有良好的涂膜性能;酯化过程中采用单体St为溶剂,避免了采用其他有机溶剂带来的污染问题,同时单组分结构设计赋予了乳液良好的施工便利性。     

有机硅改性核壳苯丙乳液的制备及性能研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)为单体,KH-570、KH-602为偶联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)与OP-10为乳化剂,采用乳液聚合方式制备了一种具有核壳结构的有机硅改性苯丙乳液.试验考察了反应温度、乳化剂体系、单体配比、KH-570含量以及KH-602含量对乳液性能的影响,并...     

核壳结构聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)的制备

以丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸十二酯(LMA)为壳单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用分阶段饥饿态加料方式和半连续乳液聚合方法合成了具有核壳结构的聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)即P(BA/LMA)乳液。考察了乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、引发剂过硫酸钾(KPS)和核壳单体配比对乳液性能的影响,结果表明,当复合乳化剂m(OP-10):m(SDS)为2:1且质量分数为4%左右,引发剂KPS质量分数为0.1%,单体m(LMA):m(BA)为55:45时,体系稳定,转化率高,成膜温度最低;研究了交联剂交联场所对聚合物结构的影响,结果表明核交联后形成了核壳结构。     

核壳型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯／丙烯酸丁酯作复合单体,丙烯酸为功能单体,通过预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成了核壳型丙烯酸酯乳液,讨论了反应温度、乳化剂用量、核壳单体质量比以及丙烯酸加入量对乳液性能以及漆膜力学性能的影响,并用TEM对乳胶粒子进行了表征。结果表明：采用预乳化半连续滴加法,当复合乳化剂SDS与OP-10质量比为2：1且总用量为4％,核、壳层中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比分别为3：7和4：1,核壳总单体质量比为1：1,丙烯酸质量分数为4％,核层和壳层反应温度分别为70℃和80％时,可以合成黏度适中、乳胶粒粒径分布均匀、稳定性好和漆膜力学性能优良的核壳型丙烯酸酯乳液。     

有机硅/丙烯酸酯乳液的粒径与分散行为研究

采用半连续乳液聚合法合成了以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为成核单体,丙烯酸丁酯(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(BA)、丙烯酸(AA)和γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为成壳单体的核壳结构乳液。采用马尔文纳米粒度仪等研究了乳液的粒径及其分布与引发剂和乳化剂用量之间的关系,粒径对乳液稳定性的影响以及乳液粒径与温度的关系,通过透射电镜对乳液微粒形态进行了分析。结果表明,乳液的粒径随着引发剂和乳化剂用量的增加而减小,乳液粒径在30～60℃时较为稳定,当引发剂过硫酸铵质量分数为0.55%,乳化剂十二烷基苯磺酸钠质量分数为2%时,制得的乳液粒径在120 nm左右,具有明显的核壳结构和较好的稳定性。     

丙烯酸酯乳液的合成及改性研究

以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)为功能单体、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为交联单体和十二烷基硫酸钠(SDS)/乳化剂(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用核/壳种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯共聚乳液;然后在壳层聚合时寸加入HEMA,并用乙烯基有机硅进行改性,制得硅丙乳液。结果表明:当m(SDS):m(OP-10)=3:2、w(复合乳化剂)=3.4%、w(引发剂)=0.82%、w(HEMA)=3.5%、聚合温度为80℃以及聚合中期加入6.8%乙烯基硅油至壳单体中时,硅丙乳液及其胶膜的稳定性、耐水性和力学性能俱佳。     

聚丙烯酸酯涂料印花黏合剂的合成与性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸异辛酯(EHA)为软单体、丙烯酸(AA)为功能单体和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,采用预乳化法合成出一种聚丙烯酸酯涂料印花黏合剂。讨论了单体滴加方式、预乳化液滴加时间、阴/非离子型乳化剂配比及用量、交联剂和各单体用量等对该黏合剂乳液性能的影响。结果表明:当w(BA)=15%、w(EHA)=8%、w(MMA)=20%、w(NMA)=3.0%、滴加时间为2.5 h、复合乳化剂中m(SDS):m(OP-10)=1:2且w(复合乳化剂)=6%时,该黏合剂乳液具有优良的综合性能,能够满足织物印花的使用要求。     

Facile fabrication and modification of epoxy acrylate latexes by epoxy resin and silane coupling agent

For the purpose of obtaining solvent-free epoxy acrylate latexes of good stability and excellent integrated performance, the epoxy acrylate latexes were fabricated using facile semi-continuous emulsion polymerization with varying amounts of epoxy resin and were modified by a silane coupling agent γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KH-570). The effects of epoxy resin and KH-570 amounts on the performance of latexes and films were investigated from the aspects of particle size, morphology, tensile measurements, resistance properties, adhesion force, and thermal behavior. The results indicated that the acrylate monomers did graft onto the molecular chain of E-51 characterized by both epoxy value and Fourier transform infrared. Additionally, an emulsion of 80–100 nm particle size with a narrow distribution was obtained. The latex films retain resistances to satisfactory water, acid, alkali, and alcohol while maintaining good thermal stability, adhesion force, and flexibility. The importing of KH-570 could reinforce the spatial structure and cross-linking density and then improve the tensile strength of the latex films properly while keeping other performances well. This work provides a facile pathway for the optimized performance for epoxy acrylate latexes, and represents a tendency for environmental protection.     

含氟硅丙烯酸酯核壳乳液及涂膜表面性能

在可聚合阴离子乳化剂体系下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为功能单体,采用半连续种子乳液聚合法合成了含氟硅丙烯酸酯核壳乳液。考察了DFMA和KH-570用量对乳液聚合过程和乳胶膜表面疏水性能的影响,并对乳胶膜的表面自由能进行了估算。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重(TG)、接触角(CA)及X射线光电子能谱(XPS)对氟硅丙乳液及乳胶膜进行了表征。研究结果表明,氟硅单体有效地参与了聚合,乳胶膜中氟硅元素呈梯度分布,当氟硅丙乳液中DFMA和KH-570用量分别为16%和5%（质量分数）时,涂膜-空气界面与去离子水的接触角为110.6°,涂膜的表面能低至15.4 mN·m^-1,其疏水性和耐热性有较大幅度提高。     

醇酸交联型丙烯酸酯乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯腈(AN)为主要原料,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基磺酸钠(SDS)为复合乳化剂,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液;然后以多元醇A作为丙烯酸酯乳液的交联改性剂,制备了醇酸交联型丙烯酸酯乳液,实现了热交联体系无甲醛化。结果表明:当聚合温度为70℃、w(引发剂)=2.4%、m(BA)∶m(MA)∶m(AN)=33∶11∶6、w(复合乳化剂)=5%且m(OP-10)∶m(SDS)=1∶1.5时,丙烯酸酯乳液的综合性能较好;当n(丙烯酸)∶n(多元醇A)=30∶1、w(丙烯酸)=1.0%时,交联改性乳液的固含量为51.40%、单体转化率为98.3%;交联改性乳液的胶膜吸水率(10.08%)比未改性乳液降低了82.4%,但两者的热稳定性均较高且相差不大。