交联改性丙烯酸酯乳液及其在装饰纸上的应用研究

以甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)为交联单体,通过种子乳液半连续法制备了丙烯酸酯乳液型胶黏剂。利用红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机等,考察了AAEM用量对丙烯酸酯乳液的聚合影响及在装饰纸上的应用研究。红外分析表明AAEM成功参与了乳液共聚反应。AAEM改性后的丙烯酸酯乳液粒径和黏度分别达到90 nm和21.0 mPa·s以下,单体转化率高达97%以上;改性后的乳胶膜交联度最高达到90.61%。同时,AAEM改性还提高了乳胶膜的热稳定性和耐水性能。胶膜纸的浸渍试验验证了丙烯酸酯乳液成功浸渍到纸张内部,极大提高了装饰纸的机械性能、表面胶合强度、表面耐水性能。浸渍后的胶膜纸挥发分的量和预固化度基本维持在12%~15%和62%~65%,其拉伸强度和断裂伸长率最高分别达到25 MPa和26.9%,同比浸渍前分别提高了13 MPa和25.1个百分点,接触角最高达113°,表面胶合强度达到0.826 MPa。

反应型乳化剂对丙烯酸酯乳液聚合的影响研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,通过种子乳液半连续法合成了纳米级丙烯酸酯乳液,并考察了三种乳化剂对丙烯酸酯乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:反应型乳化剂(SR-10/JS-20)制备的丙烯酸酯聚合物其耐水性和耐电解质稳定性均优于传统乳化剂(SDS);当w(SR-10)=3%(相对于单体质量而言)的体系所制备的乳胶膜交联度达到42.7%,乳胶膜的初始分解温度达到378.9℃,耐热稳定性得到了很大提高;通过原子力显微镜(AFM)测试发现,反应型乳化剂(SR-10/JS-20)制备的丙烯酸酯乳液在成膜干燥过程中未发生乳化剂的迁移、聚集现象。

交联单体对丙烯酸酯乳液聚合影响及应用研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为功能性交联单体,采用种子预乳化半连续法合成了丙烯酸酯交联乳液。并对其固含量、单体转化率、交联度以及乳胶膜的耐水性、热稳定性等性能进行了研究。结果表明,交联单体(DAP/TMPTA)的加入提高了乳胶膜的耐水性和热稳定性。交联单体质量分数为单体总质量分数的3%时,是乳液交联聚合的转折点,此时的乳液交联度达到最高,分别为93.53%和94.02%,其在装饰纸应用上效果最好。

丙烯酸酯后交联乳液的性能研究

以MMA(甲基丙烯酸甲酯)和BA(丙烯酸丁酯)为主单体,HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)为交联单体制备了丙烯酸酯后交联乳液,探讨了HEMA用量对乳液单体转化率、聚合速率、粒径及其分布、凝胶率以及交联前后乳胶膜交联度、水接触角、力学性能和耐热性的影响。研究结果表明:HEMA明显影响,但对聚合稳定性有促进作用;当其含量超过3%乳液粒径分布变宽,进一步增加则会导致粒径增加;同时,HEMA显交联,交联后乳胶膜交联度可达80%显提高。

纳米SiO2-丙烯酸酯复合乳液的制备及其在饰面人造板中的应用研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,各种形态纳米SiO(2硅溶胶和纳米SiO2粉体)为无机改性剂,通过共聚及共混方式制备了纳米SiO2-丙烯酸酯复合乳液。从乳液和乳胶膜性能方面对各种改性方式进行了比较,并探讨了以该复合乳液为面胶的浸渍胶膜纸饰面人造板的热压工艺。此外,还从产品的耐磨性及耐油污方面进一步对各种改性方式进行了评价。研究结果表明:经硅烷偶联剂KH-570修饰的硅溶胶与丙烯酸酯单体形成了共聚产物,各种改性方式得到的复合乳液的粒径与纯丙乳液相比均有所增加,粒径分布也有变宽;含8%SiO2的硅溶胶丙烯酸酯共聚复合乳液力学性能较佳,以其为面胶制得的浸渍纸饰面人造板的耐磨性和耐油污测试表现较佳。

十一烯酸基乳化剂制备及应用研究

利用十二醇(DA)与十一烯酸(UA)/马来酸酐(MAH)共聚物通过酯化反应制备了UMA-DA聚合物,并将聚合物作为乳化剂用于UA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的乳液聚合中。FT-IR分析表明:DA中的羟基与UMA共聚物中的酸酐发生了反应。1H NMR结果表明:在δ3.2~3.4处有明显的—O—CH2—质子信号,表明成功制备了UMA-DA共聚物。通过表面张力法对UMA皂化物的临界胶束浓度(CMC)值进行了测定,UMA-DA的CMC值为9.6 g/L,此时表面张力γCMC为23.04 mN/m,UMA-DA的γCMC值要远低于纯水(71.97 mN/m)。在乳液聚合时,随UMA-DA用量的不断增加,乳液粒径和粒径分散系数(PDI)增大,凝胶率逐渐减小。当自制乳化剂UMA-DA用量为总单体的10%且UA与MMA质量比10∶90时乳液较为稳定,总单体转化率为98.1%。

2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯在丙烯酸酯共聚乳液中的应用研究

比较了分子量调节剂αMSD(2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯)与NDDM(正十二硫醇)对MMA-BA共聚乳液聚合物的分子量及其分布、聚合速率、乳液固含量、单体转化率、粒径、黏度、凝胶率等因素的影响,并对αMSD的调节机理进行了分析。研究结果表明:较低αMSD用量即可降低聚合物分子量,使分子量分布变窄,与正十二硫醇的作用结果差别不大;αMSD会引起丙烯酸酯乳液聚合速率的下降,用量超过1%后会导致乳液固含量和单体转化率的明显下降,乳液粒径分布会变宽,乳液黏度也有所增加,但体系凝胶率始终较低;而NDDM则会引起产物乳液粒径小幅增加,凝胶率升高;通过红外分析确定了αMSD按Yasummasa式不可逆加成断裂链转移反应而起调节作用。

HDDA和BDDA对丙烯酸酯乳液性能的影响

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)为反应型乳化剂,1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)为交联单体,通过种子乳液半连续法成功制备了丙烯酸酯乳液。研究了不同交联单体及用量对乳液性能以及乳胶膜的交联度、吸水率、耐热稳定性和力学性能的影响。研究结果表明:随着交联单体HDDA和BDDA质量分数的增加,乳液的固含率和表面张力无明显变化,乳液粒径增加,粒径分布变宽;当w(BDDA)=10.0%,乳液粒径由103 nm增长至140 nm,乳胶膜耐水性和耐热稳定性明显提高;当w(HDDA)=5.0%,最低吸水率仅有2.33%;当w(HDDA)=10.0%,初始分解温度高达422.9℃。

后交联型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸正丁酯(BA)为主单体,丙烯酸羟乙酯(HEA)为单一交联单体制备了丙烯酸酯后交联乳液,探索了HEA用量对乳液聚合速率、粒径、粘度及交联前后乳胶膜交联度、吸水率、力学性能和耐热性的影响,结果表明:加入HEA后乳液聚合速率明显上升,最终单体转化率均接近100%,乳液粒径及其分布未发生明显变化,而乳液粘度却随HEA用量增加呈现先升后降的趋势。同时,含HEA的乳胶膜可高温烘干交联,交联度可达65%左右,膜吸水率有所下降,但力学性能和耐热性有较明显提高。