有机硅-丙烯酸酯乳液的稳定性研究进展

根据国内外制备性能稳定的有机硅-丙烯酸酯乳液的研究进展,从有机硅-丙烯酸酯乳液的聚合机制角度,分析了聚合工艺、聚合温度、乳化剂、体系p H和有机硅单体等因素对有机硅-丙烯酸酯乳液稳定性的影响。提出了提高有机硅-丙烯酸酯乳液稳定性的方法,并对今后研究的重点进行了展望。     

乙烯基有机硅微乳液的合成及表征

以八甲基环四硅氧炕（D4）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为原料,采用非离子型表面活性剂XP70做乳化剂,在十二烷基苯磺酸的催化下制得稳定的乙烯基有机硅微乳液。研究了乳化剂、催化剂、D4单体用量及KH-570用量对微乳液性能的影响。结果表明：当XP70用量为1．2％,催化剂用量为2．4％,D4单体用量为20％,KH-570用量为4％时（以上用量均为相对整个乳液的质量）,可制得稳定的乙烯基有机硅微乳液,有机硅单体转化率可迭85．63％,粒径48．95nm,其Ca^2＋稳定性、机械稳定性都很好。     

具有核壳结构有机硅改性醋丙乳液的制备及其性能

采用半连续种子乳液聚合法,以聚合性乳化剂SVS制备核壳结构有机硅改性醋丙乳液,通过红外光谱和DSC表征乳胶粒化学组成和玻璃化温度。考察聚合性乳化剂SVS与有机硅单体用量对乳液聚合稳定性和制备乳液耐水性能的影响。DSC测试结果表明乳胶粒具有核壳结构;在SVS用量为2.5%（wt）,有机硅单体用量为3.0%（wt）时,乳液稳定性和乳胶膜的耐水性能较好。     

有机硅改性醋丙乳液的制备与表征

采用半连续种子乳液聚合技术,以丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯和有机硅单体合成了有机硅改性醋丙乳液,并研究了有机硅含量、复合乳化剂配比、种子单体含量等对乳液聚合稳定性及乳液性能的影响。制备出的乳液稳定性良好,随着种子乳液单体含量的增加,乳胶粒粒径变小。     

有机硅/丙烯酸酯共聚物乳液性能的研究

采用反应型乳化剂烷基乙烯基磺酸钠 ( DNS-86)合成了有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液 ,考察了乳液的表面张力、稳定性及流变性能。结果表明硅丙乳液的表面张力随有机硅单体用量的增加而减小 ;乳液的冻融稳定性和储存稳定性良好 ,符合涂料的使用要求 ;乳液为非牛顿流体 ,乳液的表观黏度随着有机硅含量的增加而降低。     

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷为原料合成了有机硅改性苯丙乳液。讨论了聚合工艺、聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷的加入量与加入方式、乳化剂用量和配比对乳液综合性能的影响；并利用红外光谱和X射线衍射对共聚物的结构进行了表征。结果表明，合成有机硅改性苯丙乳液的较佳工艺条件为：采用预乳化法，复合乳化剂[m（OP—10）：m（SDS）=5：1～2：1]的质量分数为3％～5％，乙烯基三乙氧基硅烷的质量分数为2％～6％，聚合温度75～80℃。在此条件合成的乳液的稀释稳定性、冻融稳定性、钙离子稳定性、贮存稳定性好，与普通苯丙乳液相比，乳胶膜的吸水率明显降低。     

有机硅改性水性丙烯酸聚氨酯木器漆的研制

采用半连续滴加工艺,研制了有机硅改性的羟基丙烯酸乳液,用于制备双组分木器漆,探讨了乳液的羟值、酸单体含量、乳化剂种类、有机硅含量等对乳液稳定性及木器漆性能的影响。     

有机硅接枝改性纯丙复合乳液的合成及性能研究

采用两步法聚合工艺制备了含双键有机硅氧烷官能团单体与D4进行乳液缩聚后再与(甲基)丙烯酸酯类单体进行自由基接枝共聚的改性纯丙复合乳液，考查了聚合过程的乳化剂体系、反应温度和时间对单体转化率的关系及对乳液稳定性的影响。得到最佳工艺条件为：第一步采用阴离子型乳化剂DSBA／与非离子乳化剂聚氧乙烯壬基苯基醚系列并用，使含双键有机硅氧烷官能团单体先与D4进行乳液缩聚，反应温度为85～90℃，平衡反应时间3～4小时，中和后得到有机硅预聚体乳液。第二步采用阴离子型乳化剂MS-1与非离子乳化剂NP-40并用的复合乳化剂及APS引发剂进行引发，将第一步反应生成的乳液滴入此段反应过程进行接枝共聚，反应温度为75～80℃，反应时间5～6小时，最终得到有机硅接枝改性纯丙复合乳液。在固定复合乳液中乳化剂总含量≤2．5％的前提下，复合乳化剂的HLB值在12．0左右为宜，确定了各单体的比例为m(BA)：m(MMA)：m(硅单体)为47：44：9，测试结果表明改性复合共聚乳液粘度适中，为热力学稳定体系，其机械稳定性、化学稳定性均达到要求，用改性乳液配制的外墙乳胶涂料的性能较普通市售纯丙乳液具有较大程度的提高。     

高稳定性硅丙乳液合成及性能的研究

介绍了一种贮存稳定的有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法。讨论了软硬单体配比、有机硅单体、反应温度、乳化剂等因素对聚合稳定性和乳液性能的影响。     

自交联型有机硅氧烷改性丙烯酸乳液的合成

通过核壳乳液聚合法制各自交联型有机硅氧烷改性丙烯酸乳液,探讨了乙烯基有机硅氧烷的种类、用量和添加方式,乳化剂,聚合反应的引发体系和pH值等对乳液涂膜性能的影响规律。研究结果表明,采用含水解阻碍性官能团的乙烯基三异丙氧基硅氧烷能提高自交联硅丙乳液的稳定性,增加乳液中有机硅氧烷的含量达10％以上,从而可大大提高涂膜性能。此外,当采用60／40—80／20的添加方式添加乙烯基有机硅氧烷、反应型乳化剂、前期过氧化物引发和后期氧化还原引发的混合引发体系,以及保持体系的pH值在4.5～7的范围内时,能降低聚合过程中有机硅氧烷的水解和缩合反应程度,提高乳液涂膜的交联密度以及耐水耐溶剂等性能,制各出涂膜综合性能优异的自交联型硅丙乳液。     

高固含量阳离子聚丙烯酸酯乳液的制备

采用种子预乳化半连续法制得具有高固含量的阳离子型聚丙烯酸酯乳液,其乳液固含量达到41%。研究了引发剂、反应性乳化剂、乳液的软硬单体配比与聚合温度对乳液聚合稳定性和乳液性能的影响。结果表明:在乳液聚合体系中,引发剂用量为0.5%,反应性乳化剂用量为0.5%,软硬单体配比(MMA/BA)为2.0:1,聚合温度为80℃时,制备的乳液具有良好的稳定性、最佳性能以及对木材良好的封油效果。     

补加乳化剂提高丁二烯/苯乙烯的聚合速率

以丁二烯/苯乙烯乳液聚合反应10h、转化率达到70%为研究目标,在分析了标准配方条件下提高转化率对反应时间影响的基础上,考察了补加乳化剂对反应后期聚合速率及胶乳黏度、粒径和机械稳定性的影响,与采用增加初始乳化剂法进行了对比,并探讨了补加乳化剂提高反应后期聚合速率的作用机理。结果表明,增加初始乳化剂用量可以显著提高聚合速率,但胶乳黏度明显增大,且机械稳定性降低;补加乳化剂有利于提高反应后期的聚合速率和胶乳的机械稳定性;乳化剂补加量越大,反应后期的聚合速率越快;当乳化剂补加量相同时,在反应时间为2～4h,补加时机越早,反应后期聚合速率越快;补加乳化剂的最佳工艺条件为:乳化剂初始量100%,补加量10%,补加时机为反应2h。     

固体沥青改性用丁苯胶乳的工艺研究

以丁二烯和苯乙烯为单体,采用阴离子乳化体系,在过氧化物与亚铁盐构成的氧化还原引发体系作用下,合成了性能良好的固体沥青改性用丁苯胶乳,讨论了影响聚合过程及胶乳性能的因素。结果表明,单体配比、乳化剂浓度、引发剂浓度、分子质量调节剂用量及聚合温度是控制丁苯胶乳性能的关键因素,分批加入乳化剂及梯度控温有利于控制胶乳门尼粘度和结...     

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%。     

细乳液聚合纳米乳胶荧光颜料的制备

采用细乳液聚合法制备了纳米乳胶荧光颜料,研究了溶剂黄43用量,乳化剂、助乳化剂种类和用量,引发剂用量和超声波处理时间对纳米乳胶荧光颜料性能的影响。结果表明,纳米乳胶荧光颜料较佳的制备工艺为:溶剂黄43、十六烷(HD)和过硫酸铵(APS)的质量分数分别为1.5%、1.5%和0.8%(以单体质量计),乳化剂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)用量为0.019 11 mol/L,超声波处理时间9 min,在该条件下制备的纳米乳胶荧光颜料的粒径为162.1 nm,具有较高的耐热和离心稳定性,纳米乳胶荧光颜料的最大荧光发射波长517 nm,最大吸收波长425 nm。     

核壳结构纳米TiO_2/丁苯复合乳液制备研究

为制备高固高粘新型丁苯乳液(SBRL),以经硅烷偶联剂改性的纳米TiO2为核,阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子乳化剂辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,其质量比为1:1,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的纳米TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液,并测定了复合乳液的性能。确定了适宜聚合工艺条件:纳米TiO2为总量0.5%,乳化剂用量为3.5%,引发剂用量为单体量0.4%,聚合温度为64℃,可以制备出性能良好的复合乳液。所制乳液固含量最高可达50%以上,粘度可依据不同使用要求调节。     

纳米二氧化钛/丙烯酸酯复合乳液的制备及反应稳定性研究

采用预乳化及种子乳液聚合方法制备了纳米二氧化钛/丙烯酸酯复合乳液,研究了丙烯酸(AA)、过硫酸钾(KPS)、乳化剂及纳米二氧化钛用量对聚合反应稳定性的影响,并采用红外光谱对复合乳胶膜的结构进行了表征。结果表明:当AA、KPS、乳化剂和纳米二氧化钛的用量分别为3.0%,0.5%,3.3%和2.0%时,体系中的凝胶较少,具有良好的聚合反应稳定性。     

含硅羟基丙烯酸酯乳液的合成

采用单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺,制得了耐水性好和附着力高的舍硅羟基丙烯酸酯乳液.考察了乳化剂用量、引发剂用量、羟基单体用量、有机硅单体用量与引入方式对乳液聚合稳定性的影响.结果表明:当w(乳化剂B)为0.90%、w(引发剂)为0.45%、w(HEA)为10%、w(A-151)为5%时,合成的含硅羟基丙烯酸...     

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。     

弹性含氟树脂乳液的制备研究

以氟树脂乳液作为种子乳液,MMA、AA、BA作为改性单体制备了弹性含氟树脂乳液。研究了乳化剂用量、AA用量、改性单体用量对聚合反应及膜性能的影响。结果表明:随着乳化剂用量的增加,聚合稳定性、膜吸水率增加;随着AA用量的增加,乳液的冻融稳定性提高,膜吸水率增加,凝胶率降低;乳液的平均粒径、膜吸水率、膜弹性随着改性单体用量的增加而升高,膜的拉伸强度随着改性单体用量的增加而降低。当m(改性单体)∶m(固体氟树脂)=4∶6时,乳胶膜具有良好的低温柔韧性。