核/壳型含氟硅苯丙乳液的合成及性能

以氟硅偶联剂——丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)同时作为苯丙乳液的改性剂,采用种子乳液聚合法制得了核/壳型氟硅改性苯丙乳液。研究了氟硅偶联剂比例及用量对该改性乳液基本性能及应用性能的影响。结果表明:当n(HFBA)∶n(KH-560)=1∶2、w(HFBA+KH-560)=7%时,改性乳液的综合性能最佳,其平均粒径为243 nm、粒径分布较窄(多分散指数为0.237),乳胶膜的玻璃化转变温度为-18.40℃和37.81℃、吸水率(11.83%)相对最低且铅笔硬度(2H)相对较高,同时该乳胶膜具有良好的成膜性、附着力、耐水性、储存稳定性和Ca2+稳定性。     

核/壳型有机硅改性苯丙乳液印花粘合剂的合成及应用

以过硫酸钠(NaPS)为引发剂,苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)为壳单体,采用种子乳液聚合法,制备了硬壳软核型苯丙乳液,对其进行有机硅改性,得到核壳型有机硅改性苯丙乳液(简称硅丙乳液),将其用作涂料印花粘合剂。研究了核壳单体质量比、丙烯酸用量、乙烯基硅油用量对乳液性能及印花性能的影响;并用热失重分析仪和透射电镜进行了表征。较佳配方为:核/壳单体质量比为6∶4,AA质量分数为2.5%,乙烯基硅油质量分数为10%～15%。该乳液的理化性能较好,耐热性优于核/壳苯丙乳液,将其用于涂料印花,改善了堵网性,印花织物的干、湿摩擦牢度,皂洗牢度,手感以及表观得色量可以达到工业用华润粘合剂的水平。     

聚氯乙烯耐热改性剂的合成及性能

以苯乙烯(St),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为耐热改性单体,根据粒子核壳结构设计原理,采用乳液互穿聚合方法在核中加入交联剂二乙烯苯(DVB)合成三元共聚物,壳层是苯乙烯和甲甲酯的二元共聚物,合成出纳米粒子型耐热改性剂,并对交联剂用量和核壳单体比例对粒径大小和玻璃化温度的影响做了研究。     

含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,分别加入丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)作为聚丙烯酸酯改性剂,制备了2种含氟丙烯酸酯核壳乳液。采用1H-NMR、TEM、DSC、EDS-SEM、Zeta电位及纳米激光粒度仪等表征了乳胶粒子的组成、结构、粒径及其分布以及乳胶膜表面氟元素的含量。研究了2种含氟单体的用量对乳液稳定性、乳胶膜吸水率、单体转化率、乳胶膜表面疏水疏油性等的影响;研究结果表明:DFHM的改性效果明显好于HFBMA。当DFHM的加入量为4%时,乳胶膜对水的接触角达到93.5°,吸水率降为11.54%,对正己烷的接触角达到82.0°;乳胶粒子的平均粒径70.02 nm,粒径分布窄(PDI=0.082),且具有核壳结构;SEM-EDS测试结果显示,制备的含氟聚合物在成膜过程中,氟元素更易向表面迁移,从理论的5.70%上升到13.47%,从而使乳胶膜具有更好的疏水和疏油性能。     

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。     

不同偶联剂对苯丙乳液的改性效果

采用核壳乳液聚合法,利用前期研究已确定的核壳乳液合成配方,分别将不同种类和用量的硅烷偶联剂[γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)以及乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)]引入到苯丙乳液中,制得有机硅改性苯丙乳液。利用差示扫描量热分析(DSC)法、透射电镜(TEM)法和粒度分析法等多种检测手段,研究了偶联剂的种类与用量对乳液性能(包括粒径及其分布、钙离子稳定性、黏度、玻璃化转变温度及乳胶粒的核壳结构等)和乳胶膜性能(包括成膜性、吸水率、耐水性、附着力和铅笔硬度等)的影响。结果表明:乳胶粒的平均粒径最小为115 nm;DL-151和KH-560对苯丙乳液的改性效果较好,可以考虑将两者复配后共同改性苯丙乳液,以期获得综合性能较好的改性苯丙乳液。     

木质素参与有机氟硅苯丙乳液的改性后的性能研究

本文借助预乳化—半连续—种子乳液聚合法制备有机氟硅(KH-570、MBFA-12)苯丙乳液，壳层加入木质素磺酸钠(LS-Na),分别制备了有机氟硅苯丙乳液和木质素改性有机氟硅苯丙乳液。通过浸润滤纸，得到不同疏水性能的改性滤纸。通过多种表征表明，定量加入木质素可有效提升改性滤纸的疏水性，降低有机氟硅用量，维持传统乳液的基础性能。本文的木质素改性乳液可在油水分离、防水涂层等领域提供新的思路与方法。     

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。     

自交联醋苯丙防水乳液的制备与性能研究

通过种子乳液聚合法制备了有机硅改性的醋酸乙烯酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯(醋苯丙)三元共聚防水乳液.通过对乳液红外光谱和透射电镜的分析,发现有机硅成功引入醋苯丙乳液并起到室温自交联的作用,乳胶粒为核壳结构.着重考察了有机硅用量、醋酸乙烯酯单体用量对乳液防水性能的影响.实验结果表明改性醋苯丙乳液的防水性能优于传统苯丙乳液,且成本更低.     

有机氟、硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的制备

采用核壳乳液聚合方法,以反应型乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵DNS-458、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为聚合单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三甲氧基硅烷为功能单体,制备了有机氟、硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液织物整理剂,并研究了乳化剂用量、功能单体用量对合成反应的影响.结果表明:有机氟、硅聚丙烯酸酯乳液最佳制备条件为DNS-...     

磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能

以甲基丙烯酸(MAA)为亲水单体、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为交联单体、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(PM-2)为功能单体、十二硫醇为链段调节剂,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的磷酸酯化苯丙防锈乳液(PM-2-SP)。讨论了PM-2用量对PM-2-SP乳液稳定性、胶膜耐水性及漆膜防锈性能的影响。利用DLS、TEM及AFM对PM-2-SP乳液乳胶粒的大小及形貌进行了表征,采用盐水喷雾试验机对漆膜的防腐性进行了测试。结果表明:当PM-2用量为4%(以总单体质量为基准,下同)时,PM-2-SP乳液粒径为135.7 nm,PDI为0.150,且具有核壳结构,稳定性能较好;胶膜表面光滑、致密,且有优异的耐水性能;PM-2-SP漆膜相比纯苯丙漆膜,腐蚀电位上升率为47.16%,可达到–0.391 V,腐蚀电流下降率为94.76%,可达到1.95×10–7 A/cm2。耐盐雾实验证明:核壳结构的苯丙乳液相比均聚的苯丙乳液与金属螯合密度更大,能够展现出优异的防锈性能,耐盐雾时间达到144 h。     

塑料涂料用脲基单体改性羟基苯丙乳液的合成

采用种子乳液半连续工艺法合成了脲基单体改性羟基苯丙乳液,与水性异氰酸酯固化剂配制得双组分水性塑料涂料,用于极性塑料基材的表面涂装。研究了乳化体系、羟基含量、交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(AC-75)和脲基单体用量以及n(—NCO)∶n(—OH)比对乳液性能的影响。采用FT-IR、TEM和激光粒度仪等分析手段对苯丙乳液的形貌、粒径、表面官能团及涂膜固化过程进行了表征。结果表明:所制乳液呈现核壳结构、粒子的粒径分布较窄、固化反应完全,且脲基单体用量为2%,AC-75用量为3%,羟基单体用量为10%,n(—NCO)∶n(—OH)为1.3～1.5,可得到附着力、耐醇性、耐水性优异的涂膜,其性能优于市售溶剂型涂料。     

有机硅改性丙烯酸酯微乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以有机硅微乳液为种子乳液,在其表面进行壳聚合,合成了核壳型有机硅改性丙烯酸酯微乳液。研究了交联单体以及有机硅种子乳液用量对硅丙微乳液性能的影响,并通过红外、核磁共振及差热分析等表征了共聚物的结构。结果表明:当引发剂用量为乳液总质量的0.4%、双丙酮丙烯酰胺为交联单体且用量为乳液总质量的3%、有机硅种子乳液用量为25%时,硅丙微乳液的单体转化率达95.53%,凝胶率小,乳胶粒粒径81.2 nm;与纯丙乳液相比,成膜性更好,玻璃化转变温度低3.7℃。     

单组分核壳型苯丙乳液制备及其木材粘接性能研究

采用两阶段饥饿态种子乳液聚合法,制备了以PS(聚苯乙烯)基聚合物为核、以PA(聚丙烯酸酯)基聚合物为壳的核壳型苯丙复合乳液,研究了核单体组成对核壳型苯丙乳液乳胶膜热性能、吸水率、胶接性能等的影响。研究结果表明:不同试验条件都可以制得核壳型苯丙乳胶粒;随着核单体中BA(丙烯酸丁酯)含量的增加,苯丙乳胶膜吸水率显著降低;在构建核壳结构化乳胶粒后,苯丙乳液的胶接性能较苯丙无规共聚物乳液显著提高,其胶接强度大幅度增加且耐沸水开裂时间显著延长。     

有机氟硅改性苯丙乳液的合成及疏水性能

采用连续乳液聚合法合成了有机氟硅改性苯丙乳液,研究了乳化剂、MBFA-12、DB-151用量对乳液稳定性的影响。结果显示,乳化剂用量为0.8%~1.0%(m/m),m(MBFA-12)∶m(DB-151)=1∶1,用量各为4 g时,合成的氟硅改性苯丙乳液具有良好的稳定性。其涂层与水的接触角为128.5°,具有超疏水性。合成的氟硅改性苯丙乳液在建筑防水涂料、油水分离等领域中具有一定应用前景。     

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。     

酰肼交联体系对外交联核壳结构苯丙乳液成膜性能的影响

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联单体,采用核壳乳液聚合法对常规苯丙乳液进行改性,制备了室温外交联型苯丙乳液。着重探讨了DAAM/ADH体系对苯丙乳液粒径、稳定性、干燥时间、涂膜强度以及耐水性等影响。研究结果表明:该苯丙乳液具有较明显的核壳结构,并且涂膜具有共价交联结构;当n(ADH)∶n(DAAM)=0.75∶1时,涂膜具有相对最好的综合性能,其铅笔硬度、拉伸强度和耐水性明显提高,并且室温干燥时间也明显缩短。     

大分子乙烯基硅氧烷/丙烯酸酯单体核壳乳液聚合及表征

以甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和聚甲基氢硅氧烷(PMHS)为原料,合成了甲基丙烯酸乙氧基聚甲基氢硅氧烷醚(MEPMHSE)。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,加入合成的硅单体MEPMHSE作为聚丙烯酸酯改性剂进行核壳乳液共聚合,制得平均粒径为135.2 nm,粒径分布窄(PDI=0.045)的有机硅改性的具有核壳结构的聚丙烯酸酯乳液。采用FT-IR、1H NMR对MEPMHSE进行表征,并使用TEM、DSC以及Zeta电位及纳米激光粒径分析仪来表征乳胶粒子的结构与粒径。研究乳化剂的配比、含量以及MEPMHSE的加入量对乳液稳定性、吸水率、凝胶量以及乳液胶膜疏水性的影响。研究结果表明:用MEPMHSE改性的丙烯酸酯乳液胶膜的疏水性得到较大的提高,MEPMHSE添加量为6%时,所得丙烯酸酯乳液胶膜对水的接触角由空白对照样的65°提高到98°。     

氟硅改性丙烯酸弹性乳液的研制

将有机硅单体、有机氟单体与丙烯酸酯类单体进行共聚,采用无皂核壳乳液聚合技术制备了一种高性能氟硅改性丙烯酸弹性乳液,研究了聚合工艺、引发剂浓度、功能单体、交联单体等因素对乳液性能的影响。结果表明,氟硅改性丙烯酸弹性乳液性能优于常规弹性乳液,用其制备的弹性涂料拉伸性能及耐沾污性好。     

水性涂料用苯丙树脂的制备及胶膜性能

以甲基丙烯酸(MAA)为亲水单体、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为交联单体,与苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等通过半连续及转相乳液聚合法,制备了具有核壳结构的水性苯丙水分散体乳液,进一步将乳液制备成苯丙树脂胶膜。探讨了MAA核壳质量比,MAA、St、HPMA等单体用量对水性苯丙树脂水分散体乳液性能及胶膜性能的影响,并利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及热失重分析仪(TGA)对苯丙树脂胶膜的结构及热稳定性进行了表征,利用激光粒径散射仪(DLS)及透射电镜(TEM)对苯丙树脂乳液乳胶粒的大小及形貌进行了表征。结果表明:当MAA在核壳中分配质量比为2∶8、MAA用量为7%(以单体总质量为基准,下同)、HPMA用量为10%、St与MMA质量比为3∶1时,得到共聚物乳液的粒径为259.65 nm,黏度为349.1 mPa?s,胶膜耐水时间为90 h,硬度为72.4?,拉伸强度为1.422 MPa,断裂伸长率为59.355%;水性苯丙水分散体附着力为1级。