水乳型自消光丙烯酸酯共聚物涂层的制备

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主单体,选择同时带长亲水链段和长疏水链段的二十二烷基醇聚氧乙烯醚-25甲基丙烯酸酯(BEM)为功能单体,连同BEM混合液中含有的甲基丙烯酸(MAA)通过乳液共聚制备了丙烯酸酯共聚物乳液,并以此乳液制备了涂层。在BEM用量为15.0%(以3种主单体St、BA和MMA总质量为基准,下同)的条件下,考察了3种乳化剂复配比例、缓冲剂(Na HCO_(3))加入方式对聚合稳定性、单体转化率的影响;在固定乳化剂复配比例、Na HCO_(3)全部随引发剂溶液同时加入的条件下,考察了BEM用量(0、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%)对涂层光泽度和透光率的影响。采用FTIR、SEM、AFM表征了涂层的结构组成和表面形貌。结果表明,利用乳化剂与功能单体BEM长烷基链之间的疏水相互作用,通过复配乳化剂及随引发剂共同滴加缓冲剂Na HCO_(3)的方式,可提高聚合稳定性(絮凝率为0.38%)和单体转化率(≥98%)。利用长链烷基自迁移构建粗糙表面可提高涂层自消光性能,在BEM用量为20.0%时可保持高透光率(≥89%)和低光泽度(35.4%),实现了涂层消光性能和透光性能的统一。

钛酸四丁酯催化甲基丙烯酸甲酯与正丁醇酯交换反应动力学研究

由于设备腐蚀和环境污染等问题,甲基丙烯酸丁酯生产工艺逐渐倾向于更为经济环保的酯交换生产工艺。以钛酸四丁酯为催化剂,甲基丙烯酸甲酯与正丁醇通过酯交换法合成甲基丙烯酸丁酯的反应及机理进行了初步研究。首先,根据路易斯酸催化理论,在合理假设和简化的基础上对该反应的机理进行了分析,在此基础上分别建立了基于理想溶液和非理想溶液的动力学模型。通过酯交换反应实验,主要研究了反应温度、反应物初始物质的量之比和催化剂量等因素对反应速率的影响,并根据实验数据回归得到了动力学模型参数和反应的基本热力学数据。结果显示,该酯交换反应为吸热反应,标准摩尔反应焓为14.406 kJ·mol^(-1),正、逆反应活化能分别为70.2和51.1 kJ·mol^(-1)。通过模型计算值与实验数据的比较,证明了推导得到的动力学模型具有较高的可靠性,将为钛酸四丁酯催化甲基丙烯酸甲酯与正丁醇酯交换合成甲基丙烯酸丁酯反应提供一定的理论指导。

FPC用改性丙烯酸酯胶粘剂的固化研究

改性丙烯酸酯类胶粘剂应用于挠性印制电路板(FPC)及其基材时,其固化程度对性能有着决定性的影响。本文以自制的环氧树脂改性的丙烯酸酯类胶粘剂为例,通过动态差示扫描量热仪(DSC)从理论上分析其非等温固化的动力学行为,以研究其在室温时的储存稳定性和高温固化的工艺条件。然后通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究其在室温以及125~300℃温度范围内的固化反应历程,以保证该胶粘剂应用于FPC的热固性胶膜/片的固化性能或效果。研究结果表明:(1)通过非等温DSC测试,确定了改性丙烯酸酯胶粘剂的固化动力学方程,由此推算其在10~50℃的常规储存温度下的反应速率常数K值低至10^(-5) min^(-1)级别及以下,具有优异的B阶稳定性;同时在180℃及以上的K值达到10^(-1) min^(-1)级别,可以满足其高温烘烤迅速固化的使用要求。(2)由动态DSC测试得到的三种特征温度,进而推算本胶膜的理论固化温度为182℃,且在此温度下实现100%固化需时约100 min,并通过DSC测试进行了验证。(3)通过FT-IR对比验证了以上高温固化的反应历程,其在200℃处理后环氧基基本反应完全,这与以上分析的结果一致。

HTGACM弹性体:乙烯丙烯酸弹性体(AEM)的高性能替代品

已有研究将HyTempACM(聚丙烯酸酯橡胶)作为AEM(乙烯G丙烯酸酯弹性体)的替代品.AEM由杜邦公司以Vamac商品名推出,是一种出色的弹性体材料,与ACM一样,它在要求苛刻的汽车动力系统和传动系统中得到了广泛应用.

丙烯酸酯增深剂的制备及在涤纶织物中的应用

利用乳液聚合法制备丙烯酸酯增深剂,并用于阿拉伯国家专用黑色涤纶织物增深整理。当增深剂质量浓度为40 g/L,焙烘温度为140℃,焙烘时间为3 min时,整理织物的增深比达39.46%,撕裂强力、耐摩擦和耐皂洗色牢度无明显变化,织物表面被一层颗粒状微球组成的膜状物包覆,织物表面C元素质量分数从73.22%减少到70.17%,O元素质量分数从26.78%减少到25.44%,新引入了4.39%N元素。

复合型水性丙烯酸树脂乳液的制备和性能

采用低玻璃化转变温度、高分子量的丙烯酸树脂乳液与高玻璃化转变温度、低分子量的丙烯酸树脂分散体混合的方式,制备了无交联剂水性丙烯酸树脂复合乳液,用于彩印包装纸与塑料薄膜的热复合。以丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯等为原料,采用种子乳液聚合法制备了相对分子质量(1.48~1.84)×10^(5)、玻璃化转变温度(T_(g))﹣20~﹣40℃的丙烯酸酯乳液。以丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、马来酸单酯等为原料,采用本体聚合法制备了相对分子质量(1.34~1.65)×10^(4)、T_(g) 20~45℃、软化点80~105℃的固体树脂,进一步采用自乳化方法将固体树脂制备成树脂水分散体。考察了不同Tg的丙烯酸酯乳液与水分散体以不同比例混配后的乳液混合体的性能。研究结果表明,T_(g)为﹣27.6℃的丙烯酸酯乳液与Tg为28.2℃固体树脂的分散体以质量比8:2混合后,用于PET膜-黑色印刷纸的热复合,剥离强度达到5.6 N/25 mm,持粘性达270 h,可以充分满足覆膜材料的附着力和耐压纹等性能要求。

聚丙烯酸钠改性红黏土工程特性试验研究

为研究聚丙烯酸钠改性红黏土的工程特性,利用聚丙烯酸钠对柳州重塑红黏土进行固化处理,开展变水头渗透试验和三轴剪切试验,分析改性红黏土的渗透特性和力学性能,确定聚丙烯酸钠的最适掺量,并通过对最适改性土开展崩解试验和扫描电镜试验,确定改性红黏土的抗崩解性能,揭示聚丙烯酸钠改性红黏土的微观作用机理。结果表明:随聚丙烯酸钠掺量的增加,改性土的渗透系数呈现逐步下降的趋势,并在达到3%后逐渐趋于稳定,此时渗透系数为8.1379×10^(-7)cm/s,相对素红黏土降低了90.78%;而改性红黏土的抗剪强度呈现先增大后减小的趋势,并在2%时达到峰值,相对素红黏土提高了394.21%。综上确定聚丙烯酸钠的最适掺量为3%,此掺量下改性土的抗崩解性能提高了42.86%,土颗粒间的孔隙被聚合物链所填充,碎散的颗粒状红黏土变为连续状,排列结构与致密程度均优于素红黏土。经聚丙烯酸钠改性后,红黏土的防渗性能、力学性能与抗崩解性均存在明显提高,可以为实际工程提供理论指导。

水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。

丙烯酸酯胶黏剂的刺激性及其防护

研究了第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)对皮肤的刺激性,特别关注了其与变态反应性皮肤病的关系。实验探讨了不同材质手套对SGA的阻隔效果,发现一次性天然橡胶手套在接触胶黏剂后易发生溶胀,而加套一层一次性PE手套则能有效阻止胶黏剂的渗透和致敏成分透过。

丙烯酸酯预聚物及其压敏胶的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟基乙酯(HEA)为共聚单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙酸乙酯(EA)为溶剂,通过自由基聚合反应合成了丙烯酸酯聚合物。然后接枝丙烯酸异氰基乙酯(AOI)单体,合成了丙烯酸酯预聚物,并用于制备UV固化型压敏胶(PSA)。研究了其结构性能以及反应温度对预聚物的相对分子质量及分布的影响、低用量的功能单体AA和交联单体AOI以及重均分子量(M_(w))对PSA性能的影响。研究结果表明:(1)红外光谱分析说明,预聚物和单体几乎全部参与聚合反应。相对分子质量及分布分析表明,质均分子量(M_(n))和重均分子量(M_(w))随着反应温度的升高而降低,但分布系数(PDI)保持在3.56~3.79之间,PDI的变化和温度没有明显对应的关系。DSC分析测定T_(g)为-63.53℃,远低于其他研究报道PSA的T_(g)(-30~-50℃),可适用温度下限显著降低。(2)综合考虑,AA和AOI的用量分别为1.0%和0.16%,且预聚物的M_(w)约为45.7万时,PSA的综合性能相对最佳。不同频率下的流变性能解释了压敏性能与黏弹性的内在关系。

液相连续法生产丙烯酸乙酯的合成工艺研究

近些年,丙烯酸乙酯相关产业多采用气相固定床法,该方法存在能耗较高、设备投资大、生产切换不方便、丙烯酸单程转化率低和生产成本高等一系列问题。因此,本文研究了一种液相连续法生产丙烯酸乙酯的合成工艺路线以解决上述问题。以丙烯酸和95%乙醇为原料,采用液相连续法合成丙烯酸乙酯,其结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(EI)确证。研究了反应温度、停留时间、 95%(质量分数)乙醇用量、催化剂用量(质量分数)和萃取剂用量对于液相连续法生产丙烯酸乙酯的影响。结果表明:在丙烯酸与95%乙醇物质的量之比为1.0∶2.0,第一级反应釜反应温度为75℃、第二级反应釜反应温度为80℃、第三级反应釜反应温度为90℃、反应停留时间为4 h、催化剂物质的量分数为0.4%(催化剂相对于丙烯酸原料的物质的量分数)和萃取液和萃取剂质量比为1.0∶2.0的条件下丙烯酸乙酯单程收率达到95.0%,经工业级放大后丙烯酸乙酯单程收率达到95.3%。上述研究在一定程度上解决了气相固定床方法的一系列缺陷,为丙烯酸乙酯的工业生产提供了一种较为优异的生产方式。

丙烯酸硅烷酯柔性自抛光防污涂料制备及性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸三异丙基硅酯为单体,制备了丙烯酸硅烷酯基体树脂,将其与韧性树脂(液态聚丁二烯)共同作为成膜共混树脂,并以Cu_(2)O作为主要防污剂组分、吡啶硫酮铜(CuPT)和代森锌(Zineb)为辅助有机防污剂组分,配制了柔性自抛光防污涂料。对丙烯酸硅烷酯基体树脂进行了FTIR表征和玻璃化转变温度(Tg)测定,对成膜共混树脂进行了SEM测试,对柔性自抛光防污涂料进行了柔韧性、附着力、吸水率和防污性能测试。结果表明,丙烯酸硅烷酯基体树脂的Tg=–20.54℃时,具有较好的物理机械性能;韧性树脂可以作为外增塑手段增加丙烯酸硅烷酯基体树脂的柔韧性,当m(丙烯酸硅烷酯基体树脂)∶m(韧性树脂)=7∶3时,成膜共混树脂的相容性最好;柔性自抛光防污涂料柔韧性为1级,在弹性体基材表面附着力达到4.0 MPa;经过60 d测试,吸水率为1.1%~1.2%;浅海浸泡挂板36个月显示出明显的防污效果。

水性丙烯酸交通标线涂料研究现状与发展趋势

交通标线作为重要的交通安全设施,在控制道路交通、提高道路行车安全系数方面发挥着极其重要的作用。但传统的溶剂型与热熔型交通标线涂料存在成本高、逆反射性能差、老化现象严重等缺陷,并且在使用过程中会对环境造成较大的污染。因此,亟须寻求一种能有效弥补上述缺陷的新型交通标线涂料。水性丙烯酸交通标线涂料凭借着优良的耐久性能与环保性能以及高效的施工性,被视为全寿命周期评价中综合性能最佳的交通标线涂料,是未来交通标线涂料的主要发展方向之一。近年来,学者们通过对水性丙烯酸交通标线涂料进行物理改性、化学改性以及配合比优化,使其使用性能得到了显著的改善,并取得了丰硕的成果。同时纳米材料与稀土类发光材料的快速发展也为水性丙烯酸交通标线涂料提供了无限的可能。但目前水性丙烯酸交通标线涂料在我国的使用率仍然相对较低,其综合性能也有待进一步提升。并且当前研究主要停留在宏观尺度域,未对水性丙烯酸交通标线涂料的细微观特性进行充分研究,也未能建立起宏观性能与细微观结构属性之间的联系。与此同时,现有的水性丙烯酸交通标线涂料评价方法无法满足其在全寿命周期内的功能性与耐久性需求,尚缺乏一套全面、系统的水性丙烯酸交通标线涂料评价体系。尽管部分学者对水性丙烯酸交通标线涂料服役期内的性能演化规律进行了研究,但多针对逆反射性能,性能预测模型仍不够全面。此外,鲜见针对水性丙烯酸交通标线涂料与路面的黏结界面性能及内在机理的研究。本文综述了近年来水性丙烯酸交通标线涂料的重要研究进展。从概述水性丙烯酸乳液的化学结构与特性出发,之后从改性方法、配合比优化、性能研究等方面重点介绍了水性丙烯酸交通标线涂料的发展现状。文章最后提出了研究中存在的问题并展望了未来发展趋势。

硅烷偶联剂改性核壳丙烯酸酯乳液的合成

为了解决传统丙烯酸乳液“热黏冷脆”的问题,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为改性单体,制备了软核硬壳粒子的核壳结构丙烯酸酯乳液。设计结构,探究交联单体对乳液性能的影响。采用FTIR、TG、DSC对其进行了表征,测试了乳液的粒径。结果表明,当w(St)=15.0%(以核层和壳层所有单体的质量为基准,下同),核层与壳层的理论玻璃化转变温度(T_(g))分别为–10.0和30.0℃,核层交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)和壳层交联单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)的质量分数分别为3.0%和2.0%时,乳液的稳定性和成膜性较好。与未加交联单体的均相粒子结构相比,核壳结构聚合物的最大热黏温度提高90℃,吸水率降低10.77%,缓解了水墨涂层的高温回黏问题,提高了涂膜的耐水性和耐热性。

端丙烯酸酯基聚丁二烯的合成与表征

为了发展新型固化粘合剂,以端羟基聚丁二烯(HTPB)和丙烯酰氯为原料,经过酰化反应制备出端丙烯酸酯基聚丁二烯(ATPB),通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对ATPB的结构进行了表征,采用锥板黏度计研究了其黏度,DSC测定了其玻璃化转变温度,考察了ATPB与含能材料的相容性。结果表明,酰化反应后,HTPB的端羟基吸收峰完全消失,出现了丙烯酸酯基团的特征峰,聚丁二烯分子链未发生断裂,获得了目标化合物;ATPB的玻璃化转变温度为-83.61℃,25℃时黏度为10.10Pa·s;ATPB与高氯酸铵(AP)、黑索今(RDX)相容性好,预期在复合推进剂中具有良好的应用前景。

三乙胺催化双酚A环氧树脂与丙烯酸反应动力学

采用原位红外技术,研究了三乙胺(TEA)催化双酚A环氧树脂(E-51)与丙烯酸(AA)合成双酚A环氧丙烯酸酯的反应特性及反应温度对反应速率的影响,通过建立动力学模型,对反应体系酸值和酯基浓度的跟踪对反应动力学进行了研究。通过回归分析计算出的速率常数符合Arrhenius公式,进一步证实该反应是一级动力学反应;在90℃、100℃、110℃时反应速率分别为0.01448、0.02341和0.04229 min^(-1);反应表观活化能为57.98±0.71 kJ/mol,频率因子2.48×106 min^(-1)。该反应对温度较敏感,易受温度变化的影响,因此在合成过程中需控制反应温度,可有效防止体系由于反应放热导致反应失控。

脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯的合成及影响因素分析

脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯是由脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯酸通过酯化反应直接合成的,使用对甲苯磺酸作为催化剂,对苯二酚作为阻聚剂。在此基础上探讨了反应物投料比、催化剂用量、催化剂种类、反应温度和反应时间对酯化反应的影响。结果表明,适宜的合成工艺条件为:n(脂肪醇聚氧乙烯醚)∶n(丙烯酸)=1∶3,催化剂对甲苯磺酸的用量为1%(占脂肪醇聚氧乙烯醚的质量分数),反应温度为120℃,反应时间为3 h,阻聚剂对苯二酚的用量为0.05%(占丙烯酸的质量分数),酯化反应的转化率可达90.70%。

聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)多功能润滑油添加剂的合成

以桐油(TO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用Schlenk装置合成了聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)(PTOM)共聚物。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了共聚物的结构,利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了共聚物的相对分子质量及其多分散性指数,利用热重分析仪(TGA)测定了共聚物的热稳定性,并对共聚物的降凝、增黏和抗磨性能进行了评价。结果表明:当桐油与甲基丙烯酸甲酯质量比为1.5∶8.5、引发剂用量为1.0%(在单体中的质量分数)、反应温度为80℃、反应时间为6 h时,共聚物的收率较高(44.99%),其重均相对分子质量为28289。润滑油馏分(350~395℃)中添加质量分数0.8%的共聚物时,可将其凝点(T_(SP))降低6℃,将磨斑直径降低0.314 mm;添加质量分数0.5%的共聚物时,可将其黏度指数(VI)提高69。所合成的聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)可作为一种具有良好降凝、增黏和抗磨性能的多功能润滑油添加剂。

磷硅协同阻燃水性氯醚丙烯酸酯树脂的制备及性能

为提高水性丙烯酸树脂的阻燃性,本文采用硅烷偶联剂(KH550)改性处理的纳米SiO_(2)作为填料,并将其均匀地分散在甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(PM2)改性氯醚丙烯酸酯水分散体中,搭配氨基树脂固化剂制备出水性磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层,测试了涂层的力学性能、防腐性和阻燃性,并与纯丙烯酸酯涂层、PM2改性氯醚丙烯酸酯涂层的性能进行比较。结果表明,当改性纳米SiO_(2)占树脂固体质量的4%时,涂层力学性能最佳;改性纳米SiO_(2)的引入可显著增强复合涂层的耐腐蚀性;磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层的极限氧指数达到25.3%、阻燃等级为HB;PM2改性氯醚丙烯酸酯涂层燃烧后表面呈多孔状,而磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层燃烧后表面呈现致密状,二者阻燃机理存在差异;燃烧残炭率的结果显示磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层中磷硅组分具有协同阻燃作用。

光固化3D直写打印用双酚A型环氧丙烯酸酯光敏树脂的制备和性能研究

以双酚A型环氧丙烯酸酯(EA)为预聚物,1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为单体,2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)为引发剂合成了可应用于光固化3D直写打印的自由基型光敏树脂,该树脂可在紫外灯照射下形成交联网络。研究了TPO含量对光敏树脂表干时间、凝胶率和体积收缩率的影响,结果表明,当TPO为6 g时,表干时间最短,凝胶率较高,体积收缩率较大。在此基础上研究了预聚物和单体质量比对光敏树脂表干时间、黏度、凝胶率、体积收缩率和力学性能的影响。结果表明,当TPO为6 g时,EA和HDDA的质量比为20/9时,光敏树脂表干时间最短,黏度较低,凝胶率最大,力学性能较为优异,适合光固化3D直写打印。