水性含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能研究

采用半连续乳液聚合法合成了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为成核单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸六氟丁酯(HF)为成壳单体的核壳型微乳液。通过TEM、SEM、FT-IR对乳液及乳液固化膜性能进行了表征;对乳液的稳定性做了测试,用接触角法对乳液固化膜表面性能进行了研究。结果表明:当含氟单体质量分数为19.34%时,核壳型结构粒子呈球形分布,乳液稳定性良好,成膜性较好,乳液固化膜的表面能为24.26 mJ/m2,与之相对应的无氟乳液固化膜的表面能为52.73 mJ/m2。根据本研究得出的原料、配方及工艺方法制备的乳液及其膜有较优的性能。     

二氧化硅改性丙烯酸酯乳液研究进展

为了提升丙烯酸酯乳液及乳胶膜性能,人们常在乳液聚合过程中加入二氧化硅粒子以改性丙烯酸酯乳液。本文综述了二氧化硅与乳胶粒子结合的机理,总结了在不同聚合方法下,二氧化硅对乳液单体转化率、凝胶率、聚合反应速率、乳胶粒径及对乳胶膜热稳定性、机械性能等的影响,并对未来二氧化硅复合乳液的发展方向进行了展望。与纯丙烯酸酯乳液相比,复合乳液成膜后的热稳定性、机械性能都有所提高。此外,二氧化硅的引入还可以降低乳胶膜的吸水率,提高乳胶膜的玻璃化转变温度。     

PVAc乳液的共聚共混改性研究

采用乳液种子聚合法合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)的共聚乳液,再与酚醛树脂(PF)形成共混乳液。分析了甲基丙烯酸甲脂用量对乳液性能的影响,酚醛树脂对共聚乳液性能的影响。该共聚共混乳液的粘度及固含量都符合要求,稳定性好,具有良好的机械性能和耐水性。     

P(CTFE-BVE-TGME-SUA)无皂乳液的制备与性能

以无皂乳液聚合法合成得到聚(三氟氯乙烯/乙烯基正丁基醚/羟丁基乙烯基醚/十一烯酸钠)P(CTFE-BVE-TGME-SUA)乳液,考察了SUA及TGME的用量对乳液稳定性及粒径大小的影响,并研究了聚合物膜的表面性能。结果表明:P(CTFE-BVE-TGME-SUA)乳液稳定性好,粒径分布均匀;P(CTFE-BVE-SUA)聚合物乳液中SUA对乳液的稳定性和粒径大小影响较大;P(CTFE-BVE-TGME-SUA)聚合物乳液中TGME对乳液的稳定性和粒径大小影响较大;P(CTFE-BVE-TGME-SUA)聚合物膜的表面性能随着TGME含量的增加而下降。增加聚合物乳液中TGME的含量P(CTFE-BVE-TGME-SUA)聚合物膜对溶剂的接触角变小,表面能提高。     

N-羟甲基丙烯酰胺改性核壳型丙烯酸酯乳液的制备与表征

采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为反应单体,以N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为功能单体,通过预乳化半连续种子乳液聚合工艺制备了NMA改性核壳型丙烯酸酯乳液,讨论了NMA用量对乳液的凝胶率及离心稳定性和贮存稳定性的影响,并对乳胶膜的吸水性、力学性能及耐热性进行了表征。结果表明:当NMA的用量为1.5%(wt)时,乳液的凝胶率仅为0.23%(wt),具有良好的离心稳定性和贮存稳定性,乳胶膜的吸水性由6.0%(wt)下降至4.5%(wt),铅笔硬度和冲击强度分别由1 H和52 cm提高至2 H和55 cm以上,弯曲强度、附着力及耐热性俱佳。     

一种新型多功能水性聚氨酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG-1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料,7-氨基-4-三氟甲基香豆素(AFC)作为改性剂,合成了一种新型多功能水性聚氨酯乳液(WPU-AFC)。采用红外(FTIR)、荧光光谱、粒径分析仪等对乳液及胶膜进行分析测试,考察了AFC添加量对WPU-AFC乳液的外观、粒径、稳定性以及机械性能的影响。研究发现,制得的WPU-AFC乳液具备良好的粒径分布、贮存稳定性及荧光性能。     

可聚合乳化剂合成醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液

以1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯氧基)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)为可聚合乳化剂合成了醋酸乙烯酯(VAc)-叔碳酸乙烯酯(Veova-10)共聚乳液,考察了ANPEO10-p1用量对乳液的聚合稳定性、离子稳定性及胶膜耐水性的影响,并利用热重分析和拉伸试验等方法对胶膜进行了表征.结果表明:当ANPEO1o-P1用量为单体质量的5％时,合成的乳液聚合稳定性较好,单体转化率达到96.59％;与常规复合乳化体系(SDS/OP-10)相比,采用反应性乳化剂ANPEO10-P1制备的乳液离子稳定性好,乳胶膜耐水性增强,膜的力学性能提高.热重分析表明:乳胶膜的分解温度为285～510℃,与膨胀型阻燃体系的分解温度匹配性较好,乳液可用于膨胀型防火涂料.     

水性聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯杂化乳液的合成

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲丙酸(DMPA)合成了水性聚氨酯分散体(WPU),讨论了PPG摩尔质量,NCO/OH及PPG/DMPA比例对WPU乳液和涂膜性能的影响。以WPU为种子与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合制备杂化乳液,研究了不同PU/PMMA物质的量比例对杂化乳液及涂膜性能的影响,并采用TEM对WPU及杂化乳液粒子进行了表征。结果表明,在以PPG1000为原料,NCO与OH物质的量比为1.4∶1,PPG与DMPA物质的量比为1∶0.8条件下制备的WPU杂化乳液,随着PMMA比例增加,杂化乳液的稳定性和成膜性变差,聚合物膜断裂伸长率降低,但铅笔硬度、耐水性及耐乙醇性均得到了改善。     

可聚合乳化剂对St-BA共聚乳液稳定性及羧基分布的影响

以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,以丙烯酸和丙烯酸-2-羟基丙酯为功能单体制备了St-BA共聚乳液,研究了可聚合乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)对共聚乳液的聚合稳定性、化学稳定性、羧基分布及乳胶膜耐水性、剥离强度等性能的影响。结果表明:与常规乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)相比,使用可聚合乳化剂ANPEO10-P1能有效地改善乳液的性能。通过电导滴定发现,乳化剂对乳液不同区域的羧基分布有较大的影响,因而影响乳胶膜的耐水性和剥离强度。     

保护膜用高固含量乳液型压敏胶的制备

采用多次成核法合成了高固含量(为70%左右)、低黏度(小于1 000 m Pa·s)的保护膜用乳液型PSA(压敏胶),并探讨了共聚单体、乳化剂、引发剂及种子乳液掺量对丙烯酸酯乳液型PSA的黏度、聚合稳定性、初粘力、剥离强度及耐湿热老化性能等影响。研究结果表明:含羧基和羟基的功能单体对乳液的黏度和聚合稳定性影响较大;补加乳化剂并采用2次成核法,可明显降低乳液的黏度、提高乳液的聚合稳定性;当w(引发剂)=0.4%(相对于单体总质量而言)、w(种子乳液)=2%(相对于预乳化液总质量而言)时,乳液型PSA的综合性能相对最好,并且完全满足保护膜的使用要求。     

亲水单体对聚氨酯丙烯酸复合乳液性能的影响

采用种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料合成了聚氨酯丙烯酸(PUA)复合乳液。考察了DMPA对PUA乳液的制备和性能的影响;确定了DMPA的添加工艺及中和度。发现随DMPA添加量增加,PUA乳液的外观变好,乳液粒径变小,乳液黏度增大,乳液凝胶量降低,稳定性变好。随DMPA添加量增大,PUA乳液涂膜的吸水率增大,涂膜的耐水性越差。综合得到w(DMPA)=7 5%,采用后添加DMPA的工艺,且DMPA的中和度90%～100%,可得到性能优异的PUA复合乳液。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料,采用丙酮法合成了有机硅改性WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:KH-550和DMPA的加料方式对WPU乳液稳定性影响较大;当w(DMPA)=3%～5%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

纳米SiO_2改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)作为纳米二氧化硅(nano-SiO2)的表面处理剂,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)和nano-SiO2等为主要原料,制备nano-SiO2改性WPU(水性聚氨酯)乳液。着重探讨了DMPA的加料方式、DMPA和nano-SiO2用量等对WPU乳液稳定性、粒径分布、耐水性和力学性能等影响。结果表明:采用先加入DMPA后扩链的加料方式,可制得外观及稳定性均较好的WPU乳液;当w(DMPA)=5%、w(改性nano-SiO2)=2.0%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

无纺布增强用水性聚氨酯乳液的制备

以聚氧化丙烯二醇(N-210)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用内乳化法合成了无纺布增强用水性聚氨酯乳液。研究了R值(nNCO:nOH)、DMPA用量、不同二醇扩链剂和乳液扩链剂间苯二胺的用量对水性聚氨酯乳液外观、粘度和稳定性以及对乳胶膜的强度、硬度和耐水性的影响。结果表明:R值=3.7、nDMPA:nN-210=0.7、采用新戊二醇和间苯二胺扩链,合成的水性聚氨酯乳液储存稳定、耐水性好,用于无纺布增强,制造树脂抛光轮。     

环氧氯丙烷改性水性硝化纤维乳液的制备及性能

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,制得自乳化型WNC(水性硝化纤维)乳液;然后以环氧氯丙烷(ECH)为交联改性剂,制成改性WNC乳液胶粘剂。研究结果表明:当w(DMPA)=3.5%、w(ECH)=7%时,改性WNC乳液具有优良的储存稳定性,其胶膜耐水性(吸水率为9.1%)、T型剥离强度(7.1 N/mm)、拉伸强度(14.9 MPa)和断裂伸长率(529.3%)俱佳,柔韧性和耐热性优异。     

环氧改性聚氨酯光固化涂料研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂合成了环氧改性水性聚氨酯乳液。该乳液由于含有不饱和双键而具有感光性能,故可用作水性紫外光固化涂料或胶粘剂的预聚物。探讨了环氧丙烯酸酯(EB)和亲水扩链剂(DMPA)的添加量对涂料和涂膜性能的影响以及光引发剂用量、中和度对光固化涂料转化率的影响。结果表明,随着EB用量的增大,涂膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能增强,但乳液外观和稳定性变差,故适宜的环氧树脂添加量为10%;随着DMPA用量的增加,涂膜硬度、强度提高,而断裂伸长率降低,耐水性变差,故DMPA用量在6%～8%范围为宜;光固化转化率随着中和度的提高而加快,适宜的引发剂用量为3%。本品的缺点是耐汽油性不够理想。     

脂肪族水性聚氨酯的合成研究

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺为主要原料,采用预聚体法制备了脂肪族水性聚氨酯(PU)乳液,研究了HDI与聚酯多元醇摩尔比(R值)、DMPA用量及中和度对PU乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为3.00～3.25、DMPA质量分数为3.28%左右、中和度为100%时,所合成的PU乳液稳定性最好,胶膜的综合性能最佳。     

封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚二元醇N210、交联剂三羟甲基丙烷（TMP）、环氧树脂E44、二羟甲基丙酸（DMPA）、封闭剂己内酰胺（ε-CL）为主要原料,采用自乳化法合成出封闭型环氧改性的水性聚氨酯乳液。对其进行了FT—IR红外表征,研究了DMPA用量、中和度对乳液的外观和稳定性的影响。结果表明,通过环氧改性并交联的水性聚氨酯乳液稳定性及成膜的耐水性和力学性能大大提高。     

水性紫外光固化合成革用聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究

采用聚丁二醇(PBG)、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯合成了紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,利用FT-IR对树脂进行了表征,探讨了树脂亲水基团含量和中和度对乳液性能的影响,分析表征了固化膜的基本性能。结果表明:乳液的粒径随着—COOH含量的提高而下降,乳液的分散性、稳定性及黏度随—COOH含量增加而增大;乳液黏度在中和度为90%时达到最高6.222 mPa.s,粒径达到最小59.8 nm。固化膜的吸水率随—COOH含量的增加而上升,固化膜对PVC板具有很好的附着力,其铅笔硬度随着DMPA/PBG比例的增加而上升。