聚(丙烯酸酯-硅氧烷)杂化乳胶粒子的制备及性能

采用半连续-核壳乳液聚合技术制备了硬核-软壳且直链型双乙烯基封端的聚硅氧烷(VPS)沿半径方向非均匀分布的聚(丙烯酸酯-硅氧烷)杂化乳胶粒子。通过TEM、粒径分析、DSC、正置金相显微镜、EDS、ATR-FTIR、接触角(CA)等对杂化乳胶粒子及其膜的组成、结构和性能进行了表征与测试。结果表明:杂化乳胶粒子呈核壳结构,随壳层VPS含量增加,其平均粒径由119.4 nm增大到138.4 nm;VPS可迁移、富集到乳胶膜表面形成尺寸约1μm的VPS相,VPS含量增加和退火处理可提高杂化乳胶膜表面VPS的富集程度和相畴尺寸;杂化乳胶膜双重玻璃化转变的微相分离结构及VPS相畴的形成使其抗黏连性、柔韧性和硬度均得到提高,水接触角由61°提高到104°,疏水性显著增强,吸水率明显降低。

核壳型St/BVA/BA微凝胶的制备及性能测试

采用种子乳液和半连续乳液聚合法制备了核壳型 St/ BVA/ BA微凝胶 ,研究了不同乳化剂配比及加入方式、不同引发剂及其加入方式等对乳液聚合转化率及稳定性的影响 ;对半连续法制备的核壳结构微凝胶进行了结构表征及 Ca2 + 稳定性、稀释稳定性。

核壳型硅丙复合乳液的合成及其性能研究

用单体预乳化法和半连续种子乳液聚合法合成了核壳型硅丙复合乳液,研究了壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS-1)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配比例、核层聚合乳化剂补加速率及壳层聚合乳化剂补加速率对乳液性能和乳胶粒粒径及其分布的影响。考察了复配乳化剂用量对单体转化率、涂膜耐水性的影响规律。结果表明,所合成的系列乳液中,复配乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径小,粒径最小为72.99nm,乳液黏度大,其最大值为60.0mPa.s;而采用MS-1单一乳化剂所合成乳液的乳胶粒粒径分布最窄,其多分散性指数(PDI)为0.01,乳液黏度最小,其值为37.78mPa.s。当核层和壳层聚合乳化剂持续补加时间分别为120min和210min时,聚合体系乳胶粒数目基本保持不变,后续加入的单体在种子乳胶粒表面进行聚合,形成"核壳"结构。此外,随着乳化剂用量增加,单体的转化率提高但涂膜的耐水性下降。并用红外、透射电镜分别对聚合物分子链结构和乳胶粒形貌结构进行了表征。

核壳型聚丙烯酸酯乳胶粒子及其乳液的研究进展

综述了目前制备核壳型聚丙烯酸酯乳胶粒子的常用方法,如种子乳液聚合法、无皂乳液聚合法、反相乳液聚合法、细乳液聚合法以及种子分散聚合法;分析了聚合工艺、单体种类、温度、乳化剂和引发剂种类及用量等因素对聚丙烯酸酯核壳乳液合成及性能的影响;并对聚丙烯酸酯核壳乳液的研究现状进行了归纳;最后,展望了聚丙烯酸酯核壳乳液的发展方向。

乳化剂对核壳含氟苯丙乳胶粒形貌及涂膜润湿性的影响

采用预乳化半连续种子乳液聚合方法,选用3种乳化剂体系(SDS/OP-10,DNS-86,DNS-86与含氟乳化剂复配)制备含氟苯丙乳液,研究其对合成核壳含氟苯丙乳液的乳胶粒形貌和乳液涂膜疏水疏油性的影响.利用透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱和水/油接触角测试对所制备乳液的乳胶粒形貌、化学组成、涂膜表面元素信息和疏水疏油性进行表征.结果表明:采用SDS/OP-10乳化体系制备得到的乳液乳胶粒呈雪人型结构,而选用DNS-86乳化剂体系、DNS-86与含氟乳化剂复配的乳化剂体系制备得到的乳液的乳胶粒呈规整的核壳结构;具规整核壳结构乳胶粒的乳液有利于乳液涂膜表面氟元素的富集,在乳胶粒形貌和乳化剂体系的共同作用下,DNS-86和含氟乳化剂复配的乳化剂体系具有最好的疏水疏油性.

核-壳型有机硅/丙烯酸酯共聚复合乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等为单体,过硫酸铵为引发剂,通过种子乳液聚合法合成了具有"硬核""软壳"结构的微相复合高分子乳液。透射电镜观察证实了此乳胶粒子的形态特征,表征了共聚物的玻璃化转变温度及薄膜的拉伸强度和吸水率。结果表明,所合成乳液的乳胶粒子具有预期的核-壳型结构,成膜物的玻璃化转变温度为13.6℃,其拉伸强度和耐水性比常规乳液聚合物有明显的提高。

核壳结构反应性聚合物微凝胶的合成

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯及丙烯酸为单体 ,以二乙烯基苯为交联剂进行了种子乳液聚合 ,通过“粒子设计”利用核壳结构化乳液聚合技术制备出核壳结构反应性聚合物微凝胶 ,以克服需单独制备两种乳液的缺点。研究了交联单体用量对聚合反应动力学的影响以及交联单体用量、单体用量和乳化剂用量对反应体系稳定性的影响 。

核壳型高交联聚硅氧烷/丙烯酸酯复合乳液粒径分布

以苯基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体合成了高交联聚硅氧烷乳液,然后与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,得到具有核壳结构的高交联聚硅氧烷/BA/MMA 复合乳液。考察了乳化剂的种类与用量、单体加料方式、单体总浓度对乳胶粒粒径分布的影响。实验结果表明,采用辛基苯酚聚氰乙烯醚/十二烷基苯磺酸复合乳化剂合成聚硅氧烷乳液,BA 和 MMA 加入前补加十二烷基苯磺酸钠乳化剂且两单体以半连续法加入,可得到较均匀的复合乳液。当复合乳化剂用量为硅烷单体质量的10%、十二烷基苯磺酸钠补加量为 BA 和 MMA 总质量的1.5%、单体总量为体系中水质量的35%时,乳胶粒的体积平均直径约为71 nm。

sPS/PBA-aPS共混物的力学性能与形态结构研究

以聚丙烯酸丁酯-无规立构聚苯乙烯核壳乳胶粒子(PBA-aPS)增韧改性间规聚苯乙烯(sPS),研究了PBA-aPS用量对sPS/PBA-aPS共混物力学性能和形态结构的影响。PBA-aPS的引入提高了sPS的韧性,当PBA-aPS含量为25%时,共混物的悬臂梁无缺口冲击强度达到17.8kJ/m^3,较纯sPS提高了一倍以上。实验还采用DSC、TG、DMA和SEM等手段对共混物的热性能和形态结构进行了研究,结果说明,PBA-aPS的引入导致共混物的结晶度降低,共混物仍为两相结构,随着PBA-aPS用量增加,基体sPS的Tg逐渐移向低温方向;随着PBA-aPS含量增加,共混物的热分解温度略有下降,但最大热分解速率温度逐渐升高;PBA-aPS与sPS相容性良好、分散均匀,PBAaPS增韧改性sPS应该是PBA-aPS的空穴化以及PBA-aPS诱发的sPS多重银纹化共同作用的结果。

核壳型聚丙烯酸酯复合乳液的性能研究

采用半连续种子乳液聚合法合成了"硬核软壳"核壳型复合乳液,研究了聚合工艺、乳化剂复配类型对乳液性能、乳胶粒粒径及粒径分布的影响。结果表明:种子聚合采用间歇法、核层及壳层聚合都采用预乳化工艺,乳液聚合稳定且乳胶粒粒径分布窄;乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐(MS-1)分别与十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及脂肪醇聚氧乙烯醚(OS)复配用于乳液聚合,当m(MS-1):m(SDS)为6:4时所合成乳液的乳胶粒粒径小且分布窄、聚合稳定性好。最后采用红外和透射电镜分别对聚合物分子链结构和乳胶粒形貌进行了表征。

核壳型含氟反应性微凝胶的制备

用乳液聚合方法制备了核壳型含氟反应性微凝胶,讨论了引发剂、乳化剂种类及操作方法对微凝胶稳定性和形貌的影响。

反应性乳化剂存在下无皂纳米TiO_2苯丙复合乳液的合成及表征

在反应性乳化剂SE-10N存在下,采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成了无皂纳米TiO2/苯丙复合乳液,通过正交实验优化了合成工艺条件,并对复合乳液的性能进行了测试。结果表明,所制得的复合乳液稳定,其涂膜耐水性和硬度均优于同组成的有皂复合乳液,涂膜铅笔硬度可达到2H级,且纳米TiO2的加入提高了无皂苯丙乳液涂膜的耐热性。对复合乳液进行透射电镜和动态光散射分析,结果表明无皂复合乳液乳胶粒的平均粒径为80 nm,且具有以纳米TiO2为核、聚合物为壳的异常型核/壳结构。

PBA/P(MMA-ITA)核壳胶乳粒子的合成

采用种子乳液聚合方法合成了聚丙烯酸丁酯(PBA)/聚(甲基丙烯酸甲酯-衣康酸)[P(MMA-ITA)]核壳乳胶粒子,并用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪及非水酸碱滴定等对其进行了表征。结果表明:核壳乳胶粒子平均粒径为330nm,其中,PBA核平均粒径为290nm;通过接枝共聚物P(MMA-ITA)实现了核壳间的化学键连接。

大粒径自消光核-壳丙烯酸树脂涂饰剂的合成与表征

以半连续投料法,通过种子乳液聚合-三次连续核长大-壳聚合的方式制备了具有核-壳结构、大粒径自消光丙烯酸树脂乳液。研究了不同投料方式对种子乳胶粒粒径的影响,探索了乳胶粒粒径连续长大的方法,同时还研究了乳胶粒粒径、乳胶粒的核-壳结构以及交联度等因素对丙烯酸树脂涂层消光性能的影响。结果表明,半连续法投料方式能够得到较大粒径的种子乳胶粒,控制乳化剂浓度和单体浓度使得种子乳液聚合遵循低聚物成核机理,并且反应中乳胶粒长大占据主导,从而得到大粒径的种子乳胶粒(200 nm左右)。种子乳胶粒经过3次长大后,粒径可达到700 nm左右,最后经过壳聚合反应,核-壳乳胶粒粒径进一步增大至800 nm左右。不同乳胶粒粒径、核-壳结构、交联度对涂层光泽产生重要影响,大的乳胶粒粒径使得涂层产生球形粒子状微粗糙表面,涂层光泽度降低;软核-硬壳结构导致成膜时乳胶粒变形困难,也可提高涂层表面粗糙度和消光度;壳层交联使得壳层结构致密度上升,自由度降低,乳胶粒难以变形和融合,涂层粗糙度进一步提高,光泽度进一步降低,最终所制备的皮革涂层光泽度可调控至1.2°。

丙烯酸类中空聚合物粒子的制备与电泳性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸和苯乙烯为单体,以过硫酸钠为引发剂,温度控制在78℃,搅拌速度为800 r/min,采用半连续加料法,经乳液聚合分别制得了种子、核及具有核壳结构的聚合物粒子。用动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)测得其平均粒径分别为72.1、400及500 nm。核壳粒子用w(NaOH)=10%的水溶液进行溶胀,得到的粒子经透射电子显微镜(TEM)显示为中空结构,在SEM下观察,其平均粒径在900 nm左右。用微电泳仪测得,该中空粒子在四氯乙烯分散介质中电泳淌度为0.004 98 s2.mA.kg,Zeta电位为0.032 2 mV,在水分散相中,Zeta电位为-43.880 mV。

环氧树脂改性核壳乳胶粒子的制备

采用预乳化-半连续种子乳液聚合工艺制备了环氧树脂改性聚丙烯酸丁酯/(聚甲基丙烯酸甲酯-衣康酸)(PBA/P(MMA-ITA-DGEBA))核壳乳胶粒子。采用激光粒度仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等方法对核壳乳胶粒子进行了表征,实验结果表明:PBA/P(MMA-ITA-DGEBA)乳胶粒子确为核壳结构,双酚A型环氧树脂已经被成功接枝到核壳乳胶粒子上,由于ITA、DGEBA链段的存在,导致壳层PMMA玻璃化转变温度的(Tg)升高。

核/壳乳胶粒的形态结构和粒径

本文研究了聚苯乙烯/聚丙烯酸2-乙基已酯和聚苯乙烯/聚丙烯酸丁酯核/壳乳胶粒的形态和结构,并研究了乳化剂和单体用量及加入方式对乳胶粒径的影响,结果表明乳胶粒径具有翻转核/壳结构,核/壳层之间形成了接枝共聚物。乳胶粒径随壳单体用量的增加而增加,而壳单体的加入方式对乳胶粒径影响较小。