氯化聚丙烯乳液的研究进展

氯化聚丙烯乳液是水基聚烯烃专用涂料的重要组成部分。本文综述了它的组成及其制备方法 。

马来酸酐接枝聚丙烯乳液的成膜特征研究

在空气和N2气氛下对马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)乳液进行了差热-热重分析,以考察其耐热稳定性;同时测试了不同固含量的乳液涂膜在不同温度下的成膜所需时间,及其对水的接触角、硬度以及涂层的附着力.结果表明,PP-g-MAH乳液在200℃以内具有很好的耐热稳定性;乳胶膜的接触角和硬度均随着成膜温度的升高而呈现先增大后减小的趋势,且在成膜温度为165℃时具有最佳的综合性能.

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。

自交联核壳丙烯酸乳液的构建及对水性油墨的影响

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联单体,采用两步乳液聚合法制备了自交联核壳丙烯酸乳液,以其为连接料制备了水性油墨。考察了核壳特性影响油墨耐水性和附着力的因素。利用TEM、FTIR、TG、DSC、光学接触角测量仪、万能试验机对自交联核壳丙烯酸乳液及其胶膜进行了表征,考察了壳层单体中GMA质量分数对乳液粒径、稳定性和油墨附着力、耐水性的影响。结果表明,核层中AA与壳层中AA的质量比(核壳AA比)对油墨附着力影响显著,核层中MMA与BA的质量比与壳层中MMA与BA的质量比之比(核壳软硬比)对油墨耐水性影响显著。自交联核壳丙烯酸乳液最佳配方为:核层混合单体与壳层混合单体的质量比(核壳质量比)2.00∶3.00、核壳软硬比3.00∶0.75、核壳AA比0.50∶2.50、内交联单体EGDMA用量0.75 g。当壳层单体中GMA质量分数为1.5%时,自交联核壳丙烯酸乳液平均粒径为112.2 nm,多分散性指数为0.108,胶膜最大热分解速率在409℃,核层与壳层的玻璃化转变温度分别为28.5和51.7℃,乳液分散稳定性最佳,胶膜吸水率为34.55%,油墨附着力为99%,耐水性达50次。

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。

玻纤滤纸用硅基改性丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用反应型阳离子乳化剂,通过化学改性法制备功能化硅基改性丙烯酸酯无氟防水剂,并研究其和阴离子丙烯酸胶乳复配使用,用作施胶剂探究其对玻纤滤纸性能的影响。研究表明,在阴离子丙烯酸树脂(α、β胶乳)中添加10%硅基改性丙烯酸酯无氟防水剂,施胶后的滤纸在强度、过滤性能和防水性能等方面获得优异的性能,且采用该化学品组合生产的滤纸PF值、耐湿性和纵向强度分别达到12.5、1150mmH2O和1.62kN/m。

常见丙烯酸酯乳液加固脆弱考古出土漆膜的实验室研究

以常用的丙烯酸酯乳液AC33、B60A、MC76、SF016作为脆弱考古出土漆膜的加固剂,利用静态热机械分析仪微损、精确的特点,对加固前后漆膜的弯曲强度进行测试。根据漆膜应力应变的提升程度,对4种加固剂的保护效果进行量化评价。结合扫描电镜观察漆膜表面和剖面加固前后的孔洞、裂隙填充情况以及加固剂成膜状态,揭示其加固特点。结果发现,加固后漆膜的应力提高了56%~3 511%,应变提高了103%~3 876%,其中质量分数为20%的AC33增强效果最好,20%的B60A增韧效果最好,MC76和SF016加固效果相对较差。20%是4种加固剂的最佳使用质量浓度,此时漆膜孔洞和裂隙被完全填充,加固剂在漆膜表面形成连续的薄膜且不过量堆积。本研究将静态热机械分析仪用于极端脆弱考古出土漆膜的残余力学强度测试和加固剂保护效果的量化评估,探讨4种典型丙烯酸酯乳液对漆膜机械强度提升的规律特征,获得了较好的结果,将为考古出土糟朽漆器保护修复遴选加固剂提供科学参考。

量子点修饰g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料的制备及在水性环氧-丙烯酸酯乳液中的应用

水性环氧-丙烯酸酯乳液(WEP)因污染小、附着力好、耐候性好被广泛应用于涂料领域,但其不尽如意的耐腐蚀性大大限制了其在防腐涂料领域的应用。文中采用煅烧法制备了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料,微波法制备了柠檬酸碳量子点溶液,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜分析了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)杂化粒子的结构和形态,采用扫描电子显微镜观察了复合涂层的形貌,通过电化学阻抗谱和盐雾实验研究了WEP、g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP、经量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP涂层的耐腐性能。结果表明,Fe_(2)O_(3)粒子成功负载到了g-C_(3)N_(4)纳米片上,经柠檬酸量子点修饰后,g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)在WEP中具有良好的分散性,经柠檬酸量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP乳液涂膜在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡1 d时阻抗高达1.5×10^(10)Ω·cm^(2),较纯WEP乳液涂膜高出2个数量级;浸泡7 d后,复合涂层阻抗值仍高达8.7×10^(9)Ω·cm^(2);盐雾168 h后复合涂层表面锈蚀较少。

氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的合成及性能

向聚丙烯酸酯乳液中掺杂氟硅功能单体,合成了氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,并对其整理涤纶织物的疏水效果进行了评价,采用FTIR、DSC和XPS等方法对其进行表征。结果表明:氟硅改性聚丙烯酸酯乳液表现出良好的储存稳定性,最大粒径密度出现在115 nm;整理后涤纶织物具备超疏水性能,静态水接触角为152.3°,滚动水接触角为9.1°,且水洗30次后仍具有疏水性能,透气性和透湿性等服用性能变化不大。

高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用

探索合成固含量在50%以上的丙烯酸酯乳液,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈,丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等为混合单体,以K_(12)和S-90作为复合乳化剂,以过硫酸铵为引发剂制取聚丙烯酸酯乳液。通过改变预乳化的水量及控制条件、引发剂的用量、固含量的高低等条件进行多组实验,以探索各影响因素对乳液性能的影响,并筛选其最佳合成条件。实验还通过在乳液聚合完成之后,通过加入氧化还原体系引发剂,来处理乳液中的残留单体,筛选出各体系下氧化剂和还原剂的最佳用量比。实验发现采用还原剂FF6M和70%叔丁基过氧化氢氧化还原体系,当FF6M占乳液质量的比值约为0.2%,70%叔丁基过氧化氢占乳液质量的比值约为0.2%时,效果最佳。

羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成及其在双组分木器涂料中的应用

以聚己二酸新戊二醇酯(PNA1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)、正丁醇(BO)和4-丙烯酸羟丁酯(4-HBA)为原料合成端乙烯基封端的聚氨酯预聚体,再以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为聚合单体,通过预乳化种子乳液聚合法合成了一种羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液,研究了封端单体种类、聚氨酯质量分数、羟基含量对乳液稳定性和性能的影响。结果表明,使用BO和4-HBA作为封端单体、聚氨酯质量分数为30%、羟基含量为1.0%(基于固含量),乳液合成稳定且性能优异,用其配制的水性双组分木器涂料,附着力好、抗黏连性好、耐水和耐化学品性优异。

聚丙烯酸酯硅溶胶复合乳液在水性涂料中运用研究

从“改性硅溶胶”“聚丙烯酸酯+硅溶胶复合乳液”两个视角,给出了材料制备的方法;对复合乳液进行各项检测,证实此种涂膜耐水性、韧性均较好,允许存储时间较长,可用于水性涂料生产。以此种复合乳液为出发点,从底涂、木器漆等方面,探讨水性涂料生产中融合此种复合乳液的方法。在各类水性涂料生产配方中,复合乳液配方的性能最佳,可保证涂料具有优异的理化性能。

织物增深用NMA改性丙烯酸酯微乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)为聚合反应单体,甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)为交联单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为功能单体,通过半连续种子乳液聚合工艺制备了NMA改性丙烯酸酯乳液。考察了聚合温度、乳化剂种类及用量、NMA用量对乳液稳定性和粒子大小的影响。结果表明,当反应温度为80℃,非离子Tween-40/阳离子CTAC复配为乳化剂,质量分数(相对于单体质量)为4.5%,NMA质量分数(相对于单体质量)为5%时,制备的乳液呈带蓝光半透明清亮状,平均粒径69 nm,可稳定贮存6个月。该乳液可用于黑色及宝蓝色织物的增深后整理。

硅烷偶联剂改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为交联单体,合成自交联丙烯酸酯乳液,探究复合乳化剂、乳化剂用量和硅烷偶联剂添加量等因素对乳液性能的影响。结果表明,采用半连续种子乳液法作为聚合方法,当乳化剂配比DNS-86∶LCN-287=2∶1,乳化剂用量为3%,3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(A-174)质量分数占总单体的4%,制备的丙烯酸乳液具有优良的稳定性,单体转化率为92.93%,凝胶率<1%。硅烷偶联剂的使用能够提高聚合物的交联度、耐热性和耐水性。

丙烯酸酯嵌段共聚物胶乳赋能高端压敏胶“油改水”

本文从压敏胶结构与性能的关系出发,总结了高端压敏胶的设计思路。基于活性乳液聚合技术,设计并制备出了可满足高端胶带要求的丙烯酸酯嵌段共聚物乳液,突破现有水性压敏胶性能不均衡、不耐湿热的困境,期待其能加速高端压敏胶的“油改水”进程。

氯醚树脂/纳米SiO_(2)改性丙烯酸酯复合乳液的制备及其在水性油墨中的应用研究

以氯醚树脂和乙烯基纳米SiO_(2)为共聚单体,采用半间歇种子乳液聚合方法制备了氯醚树脂/纳米SiO_(2)改性丙烯酸酯复合乳液,并制备了水性油墨,测定或表征了其性能。研究结果表明:(1)成功制备了复合乳液;(2)SiO_(2)粒子在乳胶膜中分散较为均匀,氯醚树脂/纳米SiO_(2)改性丙烯酸酯复合乳液性能稳定,与同类产品E0503丙烯酸酯乳液相比,复合乳液的固含率更高,黏度更小,固化后薄膜的柔韧性更强,在应用方面具有一定的优势;(3)将复合乳液与色浆按照10∶4的比例配制水性油墨,墨层性能可以达到行业内平均水平。与同类产品E0503丙烯酸酯乳液配制的水性油墨相比,复合乳液水性油墨墨层在附着牢度和抗光老化性能方面具有明显优势。

GMA改性水性丙烯酸酯乳液对PET织物表面性能的影响

针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差以及PET织物表面疏水的问题,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体,设计引入一种特殊的功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了耐酸的水性丙烯酸酯乳液。利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了GMA的改性效果,结果证明引入GMA的改性丙烯酸酯乳液成功合成,且在GMA质量分数为2%时性能最佳,乳液平均粒径为141 nm,比改性前减小了21%,剪切速率为3000 s^(-1)时的剪切黏度为182.6 mPa·s,比改性前降低了27%。再用十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)复合GMA改性乳液对PET织物表面进行涂覆热处理,对PET织物进行接触角和浸酸失重测试的结果表明,其表面接触角由处理前的109.7°减小至12.6°,减小了88.5%,70℃浸酸7 d的浸酸失重由处理前的质量分数2.39%减小至0.26%,降低了89.1%,PET织物表面呈现良好的亲水性且表面耐酸性增强效果显著。

聚丙烯酸酯乳液用有机硅消泡剂的制备及性能研究

先采用二甲基硅油、MQ硅树脂和二氧化硅制得硅膏,再与聚醚、聚醚改性硅油、乳化剂、水和增稠剂混合制得乳液型有机硅消泡剂。探讨了二氧化硅种类及其在硅膏中用量,硅膏用量,聚醚的种类、摩尔质量和用量对有机硅消泡剂消泡性能及抑泡性能的影响,还考察了聚醚改性硅油HLB值和用量、乳化剂种类和用量对有机硅消泡剂在聚丙烯酸酯乳液中稳定性的影响。结果表明,有机硅消泡剂的较佳制备条件为:二氧化硅选择R106,二氧化硅用量为5份,硅膏用量12份,聚醚选择平均摩尔质量3 000 g/mol的十八醇聚醚,聚醚用量5份,聚醚改性硅油HLB值为10,聚醚改性硅油用量8份,乳化剂选择异构十三醇聚氧乙烯醚,乳化剂用量3份。此时,制得的乳液型有机硅消泡剂的消泡时间为3.4 s,抑泡体积为400 mL,应用于聚丙烯酸酯乳液时的稳定性良好。

苯丙乳液与聚丙烯酸酯乳液对透水混凝土性能影响的试验研究

聚合物乳液可改善浆体新拌状态,提高透水混凝土强度,本工作采用苯丙乳液(SAE)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)对透水混凝土进行改性,研究两者对透水混凝土浆体流变性能、力学性能和透水性能的影响。结果表明,掺入SAE会降低浆体塑性黏度,对新拌浆体流动度影响不显著,透水混凝土抗压强度随着其掺量的增加先提高后降低,聚灰比为1.5%时,浆体的28 d抗压强度相比于对照组R-0提高了8.2%,透水混凝土28 d抗压强度最高为35.5 MPa,相比对照组高了4.1%;掺入PAE会提高浆体的塑性黏度,新拌浆体流动度逐渐减小,透水混凝土抗压强度先提高后降低,透水系数降低,PAE聚灰比为6%时,浆体28 d抗压强度相比于对照组R-0提高了9.6%,透水混凝土28 d强度达到36.8 MPa,相比于对照组R-0提高了7.9%,透水系数达到2.47 mm/s。

丙烯酸酯乳液文物保护材料耐老化性能评价

水溶性的丙烯酸酯乳液是文物领域常用的保护材料,多用于壁画、彩画、骨质文物、漆木器文物的加固和粘接。使用最广泛的丙烯酸酯乳液类文物保护材料是由原罗门哈斯公司生产的Primal系列。商品材料如PrimalAC33、SF016、B60A、WS24和MC76等在国内外的文物保护修复实践中应用较多,但文献报道大多数是直接购买使用的修复案例,缺乏较为系统科学的性能评价研究。针对5种常用的Primal系列丙烯酸酯乳液文物保护材料的湿热老化性能和光老化性能开展研究,通过微观形貌、色差和光泽度等分析比较其耐老化性能,采用红外光谱追踪光老化过程中的分子结构变化和吸收峰强度,阐释其降解机理。实验结果表明,WS24和B60A的耐湿热性能较好,SF016耐湿热性能最差;AC33的颜色和失光率变化最明显。光老化测试发现,紫外光照射过程中所有的材料均发生了断链反应,另外AC33与MC76有内酯生成。经过4200 h光老化后,AC33、SF016、B60A和MC76的羰基指数(CI)均有不同程度的增大,羰基吸收峰强度(D_(t))降低了10%~15%。WS24的羰基指数下降非常迅速,羰基吸收峰强度降低了53%,是5种材料中耐光老化性能最差的。综合评价认为,B60A的耐光老化性能、耐湿热性能均较好,是Primal系列中耐老化性能最优的丙烯酸酯乳液文物保护材料。