环氧树脂增韧改性方法及机理研究进展

主要对环氧树脂的化学增韧改性进行了总结,讨论了环氧树脂的橡胶弹性体,热塑性树脂,嵌段共聚物,POSS（齐聚倍半硅氧烷）,热致液晶聚合物,核-壳结构,互穿网络结构,刚性粒子的增韧改性,并对增韧改性机理进行了分析。     

SiO_2-含氟丙烯酸酯核壳纳米复合乳胶粒子的制备和表征

以纳米SiO2水溶胶为种子,通过种子乳液聚合法合成了壳中含氟的SiO2-含氟丙烯酸酯核壳纳米复合乳胶粒子.通过透射电镜及动态光散射法证实了该乳胶粒子的微观核壳结构,并且该乳液的粒径分布窄,乳胶粒子大小均匀.另外,利用红外光谱及表面光电子能谱分析了乳胶粒子的化学结构,结果证明含氟丙烯酸酯单体能够通过种子乳液聚合方法引入到核壳结构乳胶粒子中.     

反相“核壳结构”乳胶粒子的合成及其形态

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和苯乙烯（St）为单体,采用半连续种子乳液法,合成了PS/P(MMA BA)聚合物乳液。通过粒径分布、DSC和透射电镜（TEM）表征了乳胶粒结构,并利用原子力显微镜(AFM)对不同温度处理下的乳胶粒子结构及形态变化进行了研究。结果表明,合成的聚合物乳液为反相核壳结构;随着热处理温度的升高,乳胶粒子的结构和形态发生明显的变化,出现粒子的变形、融合并发生正反核壳的翻转。     

核壳乳液的制备及其在耐沾污外墙涂料中的应用

针对普通丙烯酸外墙乳胶涂料耐沾污性不足的缺陷,采用种子乳液聚合技术合成了内软外硬型丙烯酸酯核壳复合乳液和壳层含氟的丙烯酸酯核壳复合乳液.并采用自制乳液配制了外墙乳胶涂料,研究了核壳乳液对外墙涂料耐沾污性的影响.结果表明,与常规均相结构丙烯酸酯乳胶粒子相比,采用上述核壳乳胶粒子制备的外墙乳胶涂料耐沾污性得到大幅度提高.通过在壳层聚合时加入一定量的氟单体,核壳乳液涂膜的表面接触角和疏水性显著提高,漆膜吸水率明显降低,使得涂料的耐沾污性得到显著改善.由于氟组分主要分布于壳层,含量很少就可获得显著改性效果.     

聚丙烯酸丁酯／聚甲基丙烯酸甲酯ＬＩＰＮ的合成研究

采用乳液聚合合成的聚丙烯酸丁酯 (PBA) /聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)乳胶型互穿网络聚合物 (LIPN) ,其乳胶粒子分布均匀属于核 /壳结构 ,其乳胶膜具有较好的强度和柔韧性 .运用IR、TEM对其结构进行了表征 .     

核壳粒子对PBT增韧改性研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成了软核硬壳的核壳粒子,再用该核壳粒子改性聚对苯二甲酸二丁酯（PBT）。研究了核壳粒子合成工艺及添加量对PBT力学性能的影响,并研究了核壳粒子与马来酸酐接枝POE共同改性PBT的力学性能。结果表明,单体MMA和BA质量比为2/3时核壳粒子对PBT有较好的增强增韧效果;引发剂增加有利于减小核壳粒子粒径,有利于提高PBT的强度;核壳粒子与POE-g-MAH有共增韧效果,在基本不影响PBT强度下显著提高冲击性能。     

乳化剂对核壳乳液聚合体系的影响

本文采用半连续-预乳化工艺制备了表层羧酸化的聚丙烯酸丁酯,聚(甲基丙烯酸甲酯-衣康酸)(PBA/P(MMA-ITA))核壳乳液.通过对乳液粒径及其分布、凝聚率和表面张力的分析研究了乳化剂种类、配比、用量以及功能单体等因素对聚合体系稳定性的影响, 采用非水滴定法、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等方法对乳胶粒子进行了表征.实验结果表明:OP-10引入乳化体系,使聚合体系的稳定性增加,但随着OP-10用量的增加, 乳胶粒子粒径增大、粒径分布变宽,聚合体系的稳定性降低;复合乳化剂SDS/OP-10用量增加,乳胶粒子粒径减小,聚合体系的稳定性增加;极性单体ITA的使用导致聚合体系的稳定性降低.分析结果还证明ITA已成功参与了壳层的聚合反应.乳胶粒子具有明显的核/壳结构.     

功能化PDMS／PMMA核壳乳胶粒子的制备与表征

采用预乳化-半连续种子乳液聚合工艺合成了聚硅氧烷,聚甲基丙烯酸甲酯（PDMS／PMMA）核壳乳胶粒子,通过引入功能单体ITA、MAH或GMA实现核壳乳胶粒子的功能化。采用激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）等手段对核壳乳胶粒子进行了表征。     

聚丙烯酸丁酯核壳乳胶粒子增韧聚氯乙烯的核壳粒子结构与材料性能的关系

通过共混方法研究核壳、结构聚丙烯酸酯增韧改性聚氯乙烯(PVC)，用冲击实验来评价核壳粒子结构参数对共混体材料性能的影响。其中包括橡胶核的组成及交联度、壳层的厚度及组成、粒子尺寸等．结果表明，适当的交联度、较薄的橡胶核壳层有利于改善PVC的韧性。     

三元乳化体系中“核-壳”结构苯丙乳液的制备及其性能研究

在阴离子活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、两性活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)与自制改性炔二醇活性剂(R-DDTM)组成的三元复配乳化体系中,采用半连续种子乳液聚合法制备苯丙乳液。通过正交试验考察核-壳单体质量比、壳的玻璃化转变温度及成壳聚合反应温度对核-壳结构苯丙乳液性能的影响。借助透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、激光粒度分析(DLS)及差示扫描量热(DSC)等手段对核-壳结构苯丙乳液的形貌、结构和性能进行表征。研究结果表明:采用三元乳化剂体系制备的苯丙乳胶粒子呈球形核-壳结构,粒径为100 nm左右,且乳胶粒子单分散性良好;当核-壳单体质量比为1:1,成壳聚合反应温度为80℃时制备的硬核软壳型苯丙乳液具有良好的成膜性和较强的稳定性,其乳胶胶膜耐水性良好,吸水率较低,光泽度及透明性高。     

HPMA对丙烯酸酯乳液及其可再分散乳胶粉性能的影响

通过添加甲基丙烯酸-β-羟丙酯(HPMA)和甲基丙烯酸(MAA),制备了软核硬壳的丙烯酸酯聚合物乳液及其可再分散乳胶粉,讨论了HPMA用量对乳液和乳胶粉的成膜性、再分散稳定性和耐水性等性能的影响.实验结果表明,HPMA添加量(质量分数,下同)为1.2%时,在保证再分散稳定性的同时得到的丙烯酸酯原乳液及可再分散乳胶粉的成膜性好,耐水性最优;吸光度测试显示HPMA添加量小于等于1.2%时,乳胶粉再分散稳定性好,分散度达90%,吸光度平均变化小于10%;差示扫描量热(DSC)测试显示丙烯酸酯聚合物乳液胶膜有6.98和30.11℃两个玻璃化转变温度,乳胶粒子具有两相结构;透射电镜测试表明合成的乳液粒子有核壳结构;扫描电镜测试显示原乳液和乳胶粉成膜性能优异,合成的原乳液在成膜过程中发生了微相分离,进一步说明了合成的乳液具有核壳结构.     

核-壳乳液聚合及其在涂料中的应用

综述了近10年来核-壳乳液聚合理论的发展,其中包括聚合机理:聚合物沉积机理和种子粒子表面聚合机理;核-壳粒子的制备方法:间歇法、平衡溶胀法、半连续法、连续法;常见的核-壳结构乳胶粒子的几种形态结构以及影响形态结构的动力学和热力学因素、并介绍了核壳结构的表征方法包括对成膜能力的评价。最后介绍了核-壳乳液聚合在涂料中的应用。     

填充银纳米线自修复型导电胶

采用乳液聚合法制备了壳为聚苯乙烯,核为分散有银纳米线的聚硫醇与二乙基苯胺(DMBA)的混合物的核壳结构纳米粒子.将这些纳米粒子分散在填充有银纳米线的各项同性导电胶(ICA)胶体中,在外界作用力下,这些纳米核壳结构粒子自动破裂,聚硫醇与DMBA的混合物与胶体中过量的环氧基团快速反应,自动修复受外力破坏产生的胶体微裂纹,同时核壳结构粒子中的银纳米线均匀分散在修复处,起到对导电网络的修复作用.研究了核壳结构粒子的填充量对导电胶力学及电学修复效果的影响.并对修复机理进行了阐述.     

LIPN聚氨酯/聚丙烯酸酯粒子形态结构的研究

采用二步法的技术制备了涂料用基料胶乳互穿网络聚合物聚氨酯 /聚丙烯酸酯( LIPN PU/PA) ,即首先合成种子聚氨酯水分散体 (网络 PU) ,然后合成 LIPN PU/PA。采用电子显微镜观察了 LIPN PU/PA的粒子形态结构以及引发剂种类和网络 PU与网络 PA的相对用量对粒子形态结构的影响。测试结果表明 ,LIPN PU/PA具有两相的“翻转”型核壳结构 ;采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈 ( AIBN)可以得到具有“翻转”型核壳结构的粒子 ,但使用水溶性引发剂所得粒子几乎无“翻转”型核壳结构 ,而前两种引发剂的复合体系所得粒子形态则介于两者之间 ;随着网络 PU用量的减少 ,乳胶粒子越来越大 ,但其形态基本上具有“翻转”型核壳结构     

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究3. 冲击断裂行为和增韧机理

用扫描电子显微方法研究了核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)反应共混物试样的冲击断裂行为 .通过对冲击断裂表面分区显微分析 ,揭示了冲击断裂的断面形态和形变特征 .结合冲击测试实验数据和断面显微分析结果 ,对核壳胶粒增韧改性 PP的增韧机理作了探讨 .结果表明 ,PP断面上可以区别出以银纹化机理为主的脆性断裂特征和以剪切屈服为主的韧性断裂特征 ,提高试样冲击断裂韧性主要是基体聚合物的剪切屈服 ,同一断面上可以同时出现脆性断裂与韧性断裂的断裂特征 ;核壳胶粒改性 PP共混物的增韧机理是核壳橡胶粒子的空穴化和 PP基体的剪切屈服     

核壳结构Fe3O4@C粒子在UV-Fenton氧化去除VOCs过程中的吸附-催化作用

采用一步水热法制备核壳结构Fe3O4@C微米粒子,通过比表面积及孔径分析仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等对粒子结构和形貌进行表征,并研究了粒子作为非均相催化剂在UV-Fenton氧化去除挥发性有机物(VOCs)中的作用机制.结果表明,核壳结构Fe3O4@C粒子由于包覆了孔隙状碳层而具有较强的吸附能力,可显著增加VOCs气体分子与Fenton试剂的接触几率,有助于提高VOCs的去除效率.通过计算反应速率常数及协同因子,证实在核壳结构Fe3O4@C粒子去除VOCs的过程中存在吸附-催化氧化协同作用.     

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究2. 分散相性质的影响

以甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯 ( PP- g- GMA)作为界面改性剂 ,采用尺寸可控的聚丙烯酸丁酯 ( PBA) /聚甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA)反应性核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)进行反应共混 ,研究了核壳胶粒及胶粒核层交联度对 PP/PP- g- GMA/核壳胶粒共混物冲击力学性质的影响 .结果表明 ,当核壳胶粒在 0 .38～ 1 .58μm变化 ,较大尺寸的胶粒有利于增韧 ;随胶粒核层的交联剂浓度由 0增加到 5%,发现存在最适合于增韧的胶粒核层交联度 .研究还显示 ,核壳胶粒尺寸与核层交联度对 PP增韧的影响之间存在相互作用 ,最适合于增韧的胶粒核层交联度 (交联剂浓度 )随胶粒尺寸变化而改变 ,这可用空穴化 /剪切屈服机理来加以解释     

丙-苯纳米核壳乳液的合成及应用

文章通过预乳化-半连续的加料工艺制备了以聚丙烯酸丁酯为核,聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯为壳的丙-苯纳米核壳乳液。通过粒度分布仪测定乳胶粒的粒径分布为93.4~95.6 nm,乳胶粒的平均粒径为94.5 nm;通过透射电境(TEM)对乳液进行观察,所制备的丙-苯纳米乳胶粒具有明显的正向核壳结构。最后用合成的乳液配成外墙涂料,性能测试结果显示涂料性能良好,并具有一定的耐污性。     

核壳型PVPS改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以丙烯酸酯单体和自制的乙烯基硅氧烷预聚物(PVPS)为原料,通过核壳结构的粒子设计及乳液聚合方法制备出软核硬壳PVPS改性的丙烯酸酯乳液.傅里叶变换红外光谱显示PVPS聚合到丙烯酸酯上;透射电镜(TEM)、差式扫描量热仪(DSC)、粒径分析测试结果表明,乳胶粒具有核壳结构,平均粒径为114.5nm,粒子尺寸分布较窄;原子力显微镜(AFM)的表面形貌分析显示,PVPS用量增多时,明亮区域(软微相)增大.通过单因素试验,研究了阴非离子复合乳化剂、交联剂(EGDMA)和PVPS用量对乳液及胶膜性能的影响,结果表明,复合乳化剂、EGDMA和PVPS质量分数分别为4.5%,2.3%,10.0%~15.0%,乳液凝胶率低于1.70%,胶膜拉伸强度达到3.15MPa.     

PBA/PMMA核-壳型乳液的制备及性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过无皂乳液聚合进行了聚丙烯酸丁酯(PBA)核体的合成,并以此为种子乳液,制备PBA/PMMA核/壳结构乳液;讨论了引发剂量及水油比对种子乳液粒径及粒径分布的影响,以及PBA/PMMA核壳比对复合乳液的粘度、粒径、粒径分布的影响。通过激光粒度仪及透射电子显微镜对核/壳粒子的形态结构进行了表征。