苯丙-硅溶胶纳米复合乳液的制备及其性能

采用原位乳液聚合法制备了苯丙-硅溶胶纳米复合乳液,系统研究了乳化剂种类和用量对乳液稳定性、乳胶膜吸水率以及乳胶粒子粒径的影响.结果表明:相比单独使用,十二烷基硫酸钠(SDS)与壬基酚聚氧化乙烯基醚(OP-10)按质量比为2∶1复配时制备的乳液稳定性最好;当乳化剂用量为0.75%～1.5%时,所制复合乳液稳定性好,乳胶膜的吸水率为3.64%～5.72%.与共混乳液(硅溶胶和苯丙乳液的共混物)和苯丙乳液的乳胶膜相比,复合乳胶膜的吸水率显著降低;透射电子显微镜(TEM)检测结果表明:与共混乳液相比,复合乳液中游离的纳米SiO2粒子数大大减少.     

环保型有机硅改性/纳米原位复合聚丙烯酸酯粘合剂的制备

采用正交试验法研究无机纳米粉体的修饰工艺,主要包括:分散温度、分散时间和分散助剂的选择及用量,研究了改性纳米粉体用量对丙烯酸酯粘合剂稳定性、皮膜耐水性等性能的影响。研究结果表明:无水乙醇2%(对单体),40Be°硅酸钠溶液5ml,室温分散30min,确定为SiO2粉体表面修饰的工艺。纳米SiO2相对于纳米TiO2对粘合剂性能提升更加明显,也更易分散,且纳米SiO2用量为丙烯酸酯单体的0.6～0.8%时,可得到应用性能较好的纳米原位复合有机硅改性丙烯酸酯乳液。     

纳米SiO2对Vac乳液聚合及乳液性能影响的研究

采用原位乳液聚合法制备了聚醋酸乙烯酯（VAc）／纳米SiO2复合乳液,考察了纳米SiO2对VAc乳液聚合过程和乳液性能的影响．结果表明：纳米SiO2对VAc转化率和接枝率有一定影响;复合乳液中乳胶粒的形态、乳液的粘接强度、热稳定性和粘度等均明显不同于常规乳液。     

SiO2改性热交联型丙烯酸酯乳液的合成及性能

将阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配为乳化体系,以过硫酸铵(APS)为引发剂,使用有机硅KH-560对纳米SiO2进行表面接枝改性,并与丙烯酸酯单体进行原位共聚制备种子乳液。在壳层预乳液中添加活性交联单体丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA),采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺制备热交联型丙烯酸酯乳液。考察了乳化剂配比和纳米SiO2用量对涂膜耐水性和耐热性能的影响,利用透射电镜(TEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对乳液的形态、粒径分布及组成进行了表征。结果表明,乳液粒子具有明显的核壳结构特征;通过加入氨基树脂配成热交联涂料,涂膜的热稳定性、耐水性和硬度均得到了明显提高。阴离子、非离子乳化剂质量比为1∶3,HEA和纳米SiO2质量分数分别为成膜物质的11.0%和9.97%时,得到的热交联型丙烯酸酯乳液性能较佳。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液涂料的研制

采用“原位复合”方法合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液,以此乳液为基料配制的乳胶涂料具有性能好、无污染、价格低等优点。介绍了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液及其乳胶漆的配方和制备工艺,研究了纳米SiO2用量对涂料性能的影响。     

纳米TiO2／苯丙复合乳液的合成与表征

研究了在经硅烷偶联剂WD-20接枝改性的无机纳米TiO2粒子存在下的苯丙复合乳液的合成。为了得到最终涂膜硬度较高的乳液,确定了苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯五元单体的苯丙乳液共聚体系。研究了纳米TiO2的加入量对聚合过程转化率的影响,并通过TEM、激光光散射仪和热分析仪对复合乳液乳胶粒的结构及乳液性能进行了测试及表征,结果表明,纳米TiO2粒子均匀地分散在乳胶粒中,呈现以纳米TiO2为核,有机聚合物为壳的核-壳结构;与未加纳米TiO2粒子的乳液相比,复合乳液的热稳定性提高,涂膜耐水性更好,硬度可高达H级,并且具有很好的抗菌性。     

高SiO2含量硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的制备

用硅溶胶、丙烯酸酯类单体，以过硫酸钾为引发剂，配以适当的乳化剂，采用乳液聚合法制成了高SiO₂含量硅溶胶-聚丙烯酸酯复合乳液。系统的研究了温度、乳化剂种类及用量、单体SiO₂质量比等因素对乳液稳定性的影响。结果表明：75℃为最佳反应温度；十二烷基硫酸钠(SDS)为最佳乳化剂；当SDS质量分数为0.45%～0.7%、单体SiO₂质量比为3时，可制得SiO₂质量分数为10%的复合乳液，且乳液的稳定性达到使用要求，此法制得的复合乳液的涂膜水白性较共混改性乳液（硅溶胶和纯丙乳液）和纯丙乳液的涂膜有显著的提高；TEM图片显示，复合乳液中，硅溶胶粒子是以纳米SiO₂粒子存在的，且在复合乳液中比在共混改性乳液（硅溶胶和纯丙乳液）中分散的更均匀。     

含氢聚硅氧烷/丙烯酸丁酯复合乳液的研究——影响乳液流变性及反应速率的因素

详细讨论了在一次加料法制备含氢聚硅氧烷（PHMS）／丙烯酸丁酯（BA）复合乳液中,单体、乳化剂、引发剂及反应温度对聚合反应速率、转化率和乳液流变性能的影响．结果表明：PHMS／BA复合乳液的表观活化能和聚合速率方程分别为：Ea＝132．77KJ／mol,（I为引发剂,E为乳化剂）该乳液呈假塑性流体特征,随PHMS、功能单体N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）用量增加,乳液粘度增加;乳化剂用量增加,反应温度升高,粘度降低．选择适当的原料配比和反应条件,可在较高的反应速率下,制得转化率高、性能稳定PHMS／BA复合乳液．     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理，使其表面含有活性官能团，然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合，合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征，并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性，当纳米SiO2质量分数为0．2％时，杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关，SiO2质量分数为0．5％时其杂化乳胶膜的接触角最大，耐水性最好。     

聚醋酸乙烯酯/蒙脱土纳米乳液的性能影响因素

基于单体原位插层半连续乳液聚合法,制备了涂料用聚醋酸乙烯酯/蒙脱土纳米复合乳液,对影响纳米复合乳液性能的反应温度、乳化剂用量、引发剂用量以及MMT质量分数进行了单因素研究.XRD,FT-IR和TEM分析结果表明:65～70 ℃条件下,当乳化剂用量0.6 g,引发剂用量0.6 g以及MMT质量分数为3%～5%时,MMT片层在PVAc基体中基本呈单分散状,形成了剥离型纳米复合材料,其纳米化程度最大,乳液MMT单片层的数量最多;此时MMT的分散程度最高、阻隔性能最好,大大降低了水的扩散速度与吸水率,延长了耐水时间.测试表明:乳液质量分数达到33%～35%,静置于水中135 h胶膜不开胶脱落,其耐水性能是PVAc乳液(不含MMT)的2.7倍.     

改性纯丙乳液的制备

采用丙烯酸酯类作为主单体，以甲基丙烯酸作为官能单体，通过单体配比，引发剂用量，乳化剂用量的选择，由种子乳液聚合法，得到了一种粘度适当，储存稳定性好的纯丙乳液；并讨论了不同合成工艺和不同聚合条件对乳液性能的影响。     

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.     

有机硅丙烯酸酯核-壳乳液的合成

利用有机硅和丙烯酸酯乳液的特点，用有机硅单体对丙烯酸酯进行改性．采用种子乳液聚合法，以丙烯酸异辛酯为壳，MMA为核，MAA、有机硅偶联剂(A-151)为官能性单体。合成了内硬外软的核-壳型有机硅改性丙烯酸的酯乳液，讨论了官能单体、核-壳乳液结构、反应温度、引发剂等对乳液性能的影响．结果表明，质量分数为8．5％的有机硅单体改性的核-壳型硅-丙乳液具有明显的防水性能，并且附着力等性能明显改善。     

苯丙乳液与纳米SiO2复合改性超细水泥胶浆的力学性能

结合混凝土桥梁底板裂缝注浆材料应满足流动度好、变形能力强及凝结时间短等技术要求,通过苯丙乳液和纳米SiO₂对超细硅酸盐水泥和超细硫铝酸盐水泥胶浆进行复合改性,系统研究了苯丙乳液掺量对超细水泥胶浆的施工性能和力学性能的影响规律,最终确定了其合理配比。试验结果表明：尽管苯丙乳液对超细水泥胶浆的抗压强度具有一定不利影响,但能显著改善超细水泥胶浆的施工性能,提高其抗折强度、拉伸变形能力和折压比,从而提升超细水泥胶浆的韧性。经苯丙乳液和纳米SiO₂复合改性的超细水泥胶浆可望在混凝土桥梁底板裂缝的修补工程中得以推广应用。     

水性环氧脂-丙烯酸酯复合乳液的制备及防腐性能

以环氧树脂E20和亚麻油酸,制得中间体环氧脂(PGE);以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、苯乙烯为单体,以二乙二醇丁醚和丙二醇甲醚为分散体系,制得丙烯酸酯大分子表面活性剂(PAE),用PAE乳化中间体PGE制得环氧脂PGE-PAE复合乳液。讨论了中间体PAE中分散体系含量对漆膜表干时间和黏度的影响; PGE与PAE质量比对乳液粒径、漆膜物理性能及漆膜防腐性能、耐热性能的影响。结果表明制PGE-PAE复合乳液最佳配比:PAE中分散体系含量为20%,PGE与PAE质量比为2∶1; PGE-PAE-c复合乳液平均粒径为282. 0 nm,PDI为0. 048;可在水中无限分散,稳定存放6个月以上;漆膜表干时间小于2 h,硬度为2H,附着力为0级,防腐性能可达72 h以上;胶膜在SEM和AFM观察下平整致密。     

β-丙烯酰氧基丙酸甲氧基乙酯乳液共聚合

对β-丙烯酰氧基丙酸甲氧基乙酯(自制)与丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯的乳液共聚合反应,考察了乳化剂的种类及用量对聚合反应的影响;不同硫化点单体对其转化率和凝胶含量以及分子量的影响及不同加料方式和反应时间对转化率和凝胶含量的影响.结果表明,选择阴离子型与非离子型复合体系作为聚合反应的乳化体系较为适宜,且采用氧化-还原体系(过硫酸铵和亚硫酸氢钠)较好;选择甲基丙烯酸缩水甘油酯可以得到高转化率、低凝胶含量的橡胶;采用滴加乳液法时聚合速度容易控制;IR、DSC对共聚物的分析表明该共聚产物可用来制备超耐寒丙烯酸酯橡胶.     

含功能性单体的苯/丙乳液的聚合稳定性

采用乳液聚合工艺，以过硫酸钾为引发剂，合成了含功能性单体甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸的苯乙烯／丙烯酸丁酯共聚乳液，系统研究了乳化体系、引发体系、含功能基单体含量、聚合工艺和聚合温度等对乳液聚合过程稳定性的影响，发现聚合温度降低，采用半连续聚合工艺以及适当提高乳化剂的浓度均有利于乳液聚合反应的稳定性提高。     

恐龙骨骼化石保护材料研究

自贡恐龙化石埋藏丰富、分布广泛、保存完整,具有非常重要的科学价值.为更好保护已出土恐龙化石,本文以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为主要原料,采用核壳聚合制备聚合物乳液,与纳米SiO2共混后应用于恐龙化石保护.结果表明:乳液分散均匀、涂层热稳定性高、涂膜附着力好(一级);经乳液涂覆的恐龙化石具有优良耐紫外线、耐酸碱性和耐水性;同时,涂膜透明性好,不影响恐龙化石外观;纳米复合乳液有望在化石保护中广泛应用.     

有机硅改性丙烯酸酯乳液聚合的乳化体系研究

研究了三种单体投入方式对有机硅改性丙烯酸酯乳液聚合稳定性及性能的影响.单体转化率、凝胶率及粒径分析结果表明，采取半连续种子乳液聚合方法最有利于硅丙乳液聚合，单体转化率达97％，凝胶率小于0.6％，平均粒径为100nm，且分布较窄．在此基础上进一步研究了复合乳化剂的配比及用量对乳液性能的影响，实验结果表明m(阴离子)/m(非离子)/m(两性)复合乳化剂体系配比为2:1:1且用量为4％时能够获得综合性能较好的乳液，且反应性乳化剂DNS-86可以随其他种类乳化剂一起全部加入反应体系．红外分析及透射电镜观察进一步表明在该最佳乳化剂体系条件下通过单体滴加方式能够获得形态规整、大小基本一致的硅丙乳液．