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.     

自交联含氟丙烯酸酯乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)为含氟单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,以辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用半连续种子乳液聚合方法合成自交联含氟丙烯酸酯乳液.研究含氟单体DFHMA和交联单体NMA用量对乳液及乳胶膜性能的影响,采用FT-IR、TEM、DSC、TG对乳液及乳胶膜的结构、形态和热性能进行表征.结果表明:当DFHMA用量为6%、NMA用量为3%时,得到的乳液稳定性好,乳胶粒粒径小,分布窄,平均粒径为48nm.适量NMA的加入提高了乳胶膜的耐溶剂性和耐热性能.     

St/BA/DBMPA无皂阳离子共聚物乳胶粒研究

选用苯乙烯（St)、丙烯酸丁酯（BA）和少量的反应性阳离子共聚单体N,N－二甲基,N－丁基,N－（3－甲基丙烯酰胺基）丙基溴化铵（DBMPA）,以阳离子自由基型引发剂引发进行无皂乳液聚合,合成了稳定的无皂阳离子共聚物St/BA/DBMPA乳液。研究结果表明：增大阳离子单体浓度、引发剂浓度和主单体St/BA体积比,共聚物乳胶粒粒径减小,粒子数目增大;增大离子强度,粒径呈现一个增大－减小－增大的变化过程;粒子的表面电荷密度也由以上4个因素决定。所合成的乳液表面张力小,耐电解质和耐有机溶剂性能好,说明该乳液具有很高的化学稳定性。胶膜经高温处理后,耐水性大大提高。     

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。     

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.     

有机硅改性叔丙乳液的制备及性能

以乙烯基三甲氧基硅烷和叔碳酸乙烯酯为功能单体,采用半连续种子乳液聚合法,制备有机硅改性叔碳丙烯酸酯(叔丙)乳液。研究了引发剂用量、乳化剂用量和软硬单体配比对乳液聚合性能及乳胶膜性能的影响。结果表明:引发剂用量为0.3%(占单体总质量),乳化剂用量为3.0%(占单体总质量),软硬单体比为2∶1时制得的乳液及乳胶膜性能最佳,其转化率为93.5%,凝聚率为0.36%,接触角为112.5°,吸水率仅为3.79%。     

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。     

滤清器滤纸浸渍剂苯丙乳液的合成及应用

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)和丙烯酸二羟乙酯(HEA)为交联剂合成了苯丙乳液.红外光谱表明所有单体均参与共聚反应,透射电镜表明乳液粒径均匀,粒度分布窄.以苯丙乳液对滤清器滤纸进行了浸渍处理,经过浸渍以后明显提高了滤纸的耐水性、耐破度、挺度等性能.以透射电镜对浸渍后滤纸进行表征,结果表明苯丙乳液包覆在滤纸纤维表面、纤维交织点,改变了滤纸的微观孔洞结构,提高了滤纸的过滤效率.     

四元共聚反应性微凝胶制备的研究

采用微乳液聚合工艺,用半连续加料法合成了以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、以二乙烯基苯(DVB)为交联剂的苯乙烯(St)/丙烯酸丁酯(BA)共聚微凝胶,考察了软硬单体配比、非离子和阴离子乳化剂配比和用量及MMA、DVB用量对共聚物乳液的粒径及其分布、粘度和成膜性能的影响.     

KPS引发苯乙烯/丙烯酸丁酯微乳液共聚合的研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)/十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,水溶性的过硫酸钾(KPS)为引发剂,进行苯乙烯(St)/丙烯酸丁酯(BA)微乳液共聚合反应。研究了单体浓度c(M)、引发剂浓度c(I)、乳化剂浓度c(E)、聚合温度T对St/BA微乳液共聚合反应的最大聚合速率Rmax和聚合物粘均分子量Mη的影响,测定了共聚单体的竞聚率,结果得到:Rmax∝c(I)0.15c(M)1.60c(E)-0.79·e-6549/T,Mη∝c(I)-0.31c(M)0.47c(E)-0.47e2970/T;r(St)=3.93,r(BA)=0.28。     

功能型丙烯酸乳液的合成及其性能

以一种阴离子表面活性剂与辛烷基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂，在基体配方中加入多种功能单体，采用半连续滴加方法制备了室温自交联型丙烯酸乳液，讨论了功能单体丙烯酸含量、单体滴加时间对丙烯酸乳液的流变性能、乳胶膜的交联度及耐水性的影响。结果表明：随着丙烯酸含量增加，其乳液粘度上升，乳胶膜交联度增加、吸水率先下降后上升；增加单体滴加时间，可使乳胶粒平均粒径变小，分布变窄，相应生成的乳液粘度变小，同时其乳胶膜交联度上升，吸水率下降。     

健康环保型苯丙复合乳液的合成

采用一种具有抗菌防霉、释放负离子、分解有害气体等多功能粉体与苯丙乳液进行复合,制得健康环保型苯丙复合乳液.功能粉体经过硅烷偶联剂KH-570表面改性后,再与St、BA、MAA单体聚合反应.苯丙乳液固体质量分数为40%,功能粉体添加质量分数为0.5%.用FTIR对粉体和苯丙复合乳液进行了表征.用TEM表征了苯丙复合乳液的粒径和形貌.结果表明：多功能粉体经过表面改性后在乳液中达到均匀分散.     

棉织物用香精纳米胶囊的制备及耐洗性能研究

采用乳液聚合方法,以古龙香精为芯材,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)三元共聚物为壁材,固定单体总量改变单体BA的用量制备了系列香精纳米胶囊乳液.对香精纳米胶囊的形貌、尺寸及分布状态进行了研究,经香精纳米胶囊加香处理后棉织物的耐水洗性能进行了测定.结果表明,所制备的香精胶囊为完整球型,平均尺寸为120 nm;BA的加入降低了胶囊的尺寸,提高了其分布的均匀性;胶囊壁材玻璃化转变温度随BA用量的增加而降低;囊壁的玻璃化转变温度及加香处理工艺对加香棉织物的耐水洗性能有显著影响.最有利于获得良好耐水洗性能的单体配比MMA、St及BA的质量比为1.8∶1.2∶1.0,制得的香精纳米胶囊的实测玻璃化转变温度为36.2℃;最佳的加香整理温度为120℃.     

长链疏水改性苯丙共聚物乳液的合成及固沙性能

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为软单体,丙烯酸十八酯(SA)为功能单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合,制备了长链疏水改性苯丙共聚物乳液,采用氢核磁共振(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)等对共聚物进行表征并研究其固沙性能. 结果表明:当乳化剂SDS与OP-10的质量比为1 ∶ 1,亲油亲水平衡值(HLB)为27.50时,乳液最稳定,平均粒径为1.423 μm,乳液分散指数(TSI)为0.413. 丙烯酸十八酯质量分数为3%(占单体总质量的比例)时,聚合物热分解温度约为340 ℃,胶膜硬度达到3 H,吸水率降低至3.25%,水接触角提高至78.6°. 改性苯丙共聚物乳液作为固沙剂使用,当固沙剂固含量(质量分数)为15%、添加量为5 g/cm3时,沙柱的无侧限抗压强度为118.32 kPa、内聚强度为16.53 kPa、内摩擦角为8.68°,沙盘的相对冲刷保留率为98.2%,相对风蚀保留率为100%.     

缩醛改性醋酸乙烯/丙烯酸乳液的制备及膜性能

通过醋酸乙烯酯共聚的改性方法,用醋酸乙烯与丙烯酸系单体共聚,采用无皂乳液聚合,后用乙二醛交联,使乳液形成网络结构,制备了一种无甲醛的新型耐水性乳液.研究了共聚单体对乳液性能的影响,并采用DSC、透射电镜等手段对乳液结构及性能进行测试.结果表明,各单体用量对乳液的粘度及剪切强度均有一定影响;DSC表明乳液的玻璃化转变温度降至-46℃,有很强的耐寒性;TEM照片显示乳胶粒子粒径在200nm左右,粒径分布均匀,稳定性好;加入乙二醛交联后乳胶膜与水的接触角由71°增加到90.5°,说明有较强的耐水性.     

TFEMA改性无皂丙烯酸酯乳液的制备及在大理石防腐中的应用

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MAA)、苯乙烯(St)为单体、甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)为功能性单体,过硫酸铵作引发剂合成无皂氟丙乳液.通过对合成乳液固含量、粘度的测定以及成膜的XRD、IR、及TG等检测结果的分析确定最佳的反应条件;另外通过大理石板材的耐酸试验考察各组乳液成膜的耐腐蚀性.最优实验条件为温度85℃,St/BA 1:1.0,TFEMA3%,APS2.28%,耐酸实验损失率为0.209‰.     

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。     

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.     

乳胶渗透蒸发膜的制备

以苯乙烯、丙烯酸乙酯为单体进行乳液聚合,将聚合获得的乳胶直接浇铸制取乳胶渗透蒸发膜。研究了乳液聚合中各成分如：单体配比、分散介质、交联剂、乳化剂及引发剂对乳胶膜机械性能及渗透蒸发分离性能的影响,得出较为理想的配方。     

外墙隔热涂料用复合苯丙乳液的研制

目的制备具有高反射率的隔热外墙涂料,以降低室内温度,满足节能减排的要求.方法将Ti O_2粉体作为无机组分,制备具有较高反射率的复合苯丙乳液,进而制备具有高反射率的隔热外墙涂料.结果乳化剂质量分数为2.5%、引发剂质量分数为0.3%、温度为80~85℃、丙烯酸质量分数为3%、软硬单体m(BA)∶m(St)为1∶1、搅拌速度为600 r/min时,合成的复合苯丙乳液的转化率达到了53%,乳液的粒径相对最小,并且乳液的机械稳定性较好.结论当添加的Ti O_2质量分数为0.4%时,用此复合苯丙乳液制备的外墙隔热涂料,反射率较高,隔热效果好.