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.     

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。     

单体配比对β-环糊精介导下的苯丙乳液性能影响

采用β-环糊精(β-CD)部分取代乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS),制备综合性能优良的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚乳液(苯丙乳液),探讨单体配比(St/BA)对苯丙乳液及其乳胶膜性能的影响.结果表明:随着单体配比(St/BA)增加,粘度逐渐降低;乳胶粒子的粒径逐渐减小,乳胶粒表面变得光滑、规则;乳胶膜热稳定性和拉伸强度得到了提高.     

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。     

可再分散核壳结构乳胶粉的制备

采用种子乳液聚合法制备了核壳结构聚合物乳液,研究了乳化剂用量、核壳比例对乳胶粒形态及聚合物成膜性能的影响;将上述乳液经过喷雾干燥制得可再分散胶粉,对乳胶粉微观形貌进行了表征。实验结果发现,当乳化剂占单体质量分数大于0.5%,核/壳单体质量比在7:3以上,制得的乳液稳定性较好,TEM照片显示存在清晰的核壳结构,测得乳液成膜温度在30℃以下,制得可再分散胶粉直径小于40μm。     

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.     

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.     

改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的钛溶胶,通过单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸（AA)、苯乙烯（St)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等聚合物乳液,将改性钛溶胶加入到聚合物乳液中,制得具有核壳结构的改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液. 考察了乳化体系、改性二氧化钛溶胶添加量、羟基单体用量对聚合反应稳定性以及乳液性能的影响,用红外光谱、DSC、GPC以及SEM对乳胶粒进行表征. 结果表明:乳胶粒具有规整的球形结构,平均粒径为200 nm左右;当选用SR-10反应性乳化剂,改性二氧化钛溶胶的添加量（质量分数）为5%,羟基单体质量分数为20%,制得的乳液具有较好的稳定性且乳胶膜的耐水性能较好.     

水性聚氨酯-丙烯酸酯粘合剂的研制

文中研究了聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）胶乳粒子的制备工艺及影响乳液性能的因素，成功地合成了以聚氨酯（PU）为壳、丙烯酸类单体（PA）为核的核-壳结构乳液。胶乳平均粒径为 100nm，且具有良好的贮存稳定性。     

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.     

以非离子型聚氨酯为表面活性剂的丙烯酸酯乳液聚合研究

在不添加任何其它助剂的条件下,以具有优良表面活性的两种非离子型聚氨酯表面活性剂PUS IGM1000和PUS IGM2000替代小分子表面活性剂用于制备聚丙烯酸酯乳液。动力学实验结果表明聚合反应在初始阶段具有较高的反应速率,成核周期与聚氨酯的用量成反比。电镜结果显示两种非离子型聚氨酯表面活性剂制备得到的聚合物乳胶粒子均具有典型的核壳粒子结构。力学性能测试结果表明由PUS IGM2000制备得到的胶膜机械性能要优于PUS IGM1000制备得到的胶膜。     

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。     

抗菌型聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

为制备抗菌性能良好的新型高分子抗菌剂,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)与聚六亚甲基盐酸胍功能化单体(M-PHGH),通过乳液聚合反应得到键合型的聚丙烯酸酯高分子抗菌乳液。采用FT-IR、SEM、激光粒度分析仪和最小抑菌浓度等测定方法对乳胶粒子的组成、结构和抗菌性能进行了表征,分别考察不同单体配比、引发剂用量及反应温度对聚丙烯酸酯抗菌乳液聚合反应的影响,探索聚合反应的最佳条件。结果表明,在引发剂用量为0.8 wt%、单体摩尔比为n(BA)∶n(BMA)∶n(M-PHGH)=25∶20∶1、反应温度为70℃的聚合条件下,可得到抗菌性能良好的高分子乳液,乳液对大肠杆菌的最小抑菌浓度为16 mg/L。     

甲基丙烯酸氟烷基酯常规及核壳乳液聚合

以甲基丙烯酸氟烷基酯(Zonyl TM)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯为原料,分别采用常规乳液聚合和核壳乳液聚合两种方法制备了两组三元共聚物乳液。系统研究了聚合条件对乳液稳定性和聚合反应动力学的影响,计算出聚合反应的表观活化能为68.4 kJ/mol,恒速期反应速率与乳化剂浓度和引发剂浓度的关系为Rp∝[I]0.66[E]0.8。通过共聚物膜对水接触角的测定,比较了两种聚合方法制备的样品涂膜的表面性能,发现所制备的样品均具有良好的疏水性能。氟单体含量相同时,核壳乳液聚合样品的疏水性明显优于常规乳液聚合样品。     

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.     

含氟乳液的制备及其热反射涂料的性能评价

合成一种含氟丙烯酸酯乳液,首先采用常规乳液聚合法考察了乳液合成工艺对乳液性能的影响,然后采用种子乳液聚合法研究了核壳层质量比对乳液和成膜物性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、降温值及耐沾污等级和反射率降低率分别表征涂层形貌、降温效果及耐沾污性能。结果表明,当预乳化转速300 r/min,聚合反应转速200 r/min,反应温度85℃时所得乳液性能较优。核壳层质量比为7∶1时,乳液稳定性好且成膜物疏水性和耐水性较好。以该乳液为成膜基料制备的热反射涂料,平整性较好,TiO_2、SiO_2粒子分散均匀,具有良好的降温效果、耐水性和耐沾污性能。     

基于可聚合乳化剂高固高羟基含量苯丙微乳液的合成

采用连续滴加预乳液的种子乳液聚合法，合成出固含量为42.76%、乳化剂质量分数为1%的具有核壳结构的苯乙烯丙烯酸酯微乳液. 考察了乳化剂用量、羟基单体用量、甲基丙烯酸的用量等因素对乳液粒径及性能的影响. 结果表明，聚合在相当于Winsor I型的聚合体系中进行，由纯单体相(滴入的单体)和O/W微乳相构成，上层单体只起储存库的作用，它在缓慢的搅拌下扩散进入微乳相中. 只要微乳液液面上补加的单体不扰动微乳液的平衡，就不会产生粗粒子. 单体滴加时间控制在2 h，油酸钠∶OP 10=1∶1(质量比)，NaHCO_3占单体质量分数的0.15%，反应温度控制在78～82 ℃，可使聚合反应平稳进行.     

多孔型乳胶粒子制备方法的的研究

采用半连续无皂种子乳液聚合法合成了以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯为核、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸为中间过渡层、苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸为壳的三重结构的复合乳液.所得的复合乳液进行碱/酸分步处理后,用透射电镜对胶粒形态进行了观察.考察了共聚乳液核壳层的玻璃化转变温度(Tg)、交联剂、处理温度、酸处理时的初始pH值以及溶胀剂对胶粒成孔的影响.结果表明,具有Tg梯度分布的三层结构的乳胶粒子在碱/酸处理后能得到多孔结构,碱/酸处理时的温度应略高于壳层聚合物的Tg,初始的pH值在6.0,溶胀剂丁酮含量在17%(质量分数)时,得到的多孔结构的孔径较大,而且稳定.     

乳化剂在制备核壳结构PBA/P(α-MS-AN)反应中的应用

研究了以丙烯酸丁酯 (BA)、α-甲基苯乙烯(α-MS)和丙烯腈(AN)为单体,在合成PBA/P(α-MS-AN)核壳结构乳液聚合过程中,乳化剂的性质、用量对聚合反应及乳液稳定性的影响。结果表明,两性乳化剂MS-1具有较高聚合速度,同时具有较好的乳液稳定性,在聚合后的乳液中加入Op-10,可提高胶乳的化学机械稳定性。此外,通过DSC测定T_g,进一步验证了该结构不同于P(BA-α-MS-AN)的三元无规共聚物和PBA与P(α-MS-AN)的三元机械共混物,而是微观上的具有核壳结构的聚合物。