颜料颗粒的分散状态聚丙烯酸酯/铜酞菁蓝复合乳胶膜中颜料颗粒的分散状态

功能颗粒存在下,水性胶乳在织物、纸张、皮革等目标基质表面的焙烘成膜是众多生产领域中普遍存在着的一个固化成型过程。通常认为功能颗粒在乳胶膜内初级粒子形式的均匀稳定分散可赋予涂层最佳的功能性和黏结牢度[1]。但目前常见的、

氨基硅氧烷改性水性聚氨酯及其乳胶膜的性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了内交联的水性聚氨酯预聚体,用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行封端改性,乳化后进一步水解缩合交联,得到了高交联度的水性聚氨酯。采用傅里叶变换红外光谱、热重分析和X射线衍射技术对水性聚氨酯的结构进行了表征,并测试了乳胶膜的力学性能和耐介质性。实验结果表明,合成预聚体的较佳条件:n(—NCO):n(—OH)=1.4、—COOH质量分数1.8%(基于水性聚氨酯)、TMP质量分数1.0%(基于水性聚氨酯);当KH550质量分数(基于水性聚氨酯)由0增至10.0%,乳胶膜的拉伸强度由18 MPa增至28 MPa,吸水率由17%降至8%,吸乙醇率由46%降至30%以下。表征结果显示,KH550上的—NH_2与水性聚氨酯的端—NCO发生反应,实现了化学改性;KH550使乳胶膜的耐热性明显提高;随KH550含量的增加,乳胶膜的结晶度下降。

含氟丙烯酸酯聚合物乳胶膜表面性质

采用XPS和界面张力仪分别测定了含氟丙烯酸酯聚合物乳胶膜表面的组成及水在其表面的动态接触角,并用状态逼近方程模型计算了含氟聚合物乳胶膜的表面张力,考察了温度对乳胶膜润湿性的影响.结果表明,含氟聚合物乳胶膜表层较深处的F1s信号强度比近表面要弱,乳胶膜表面张力随表面氟原子浓度增加在一定程度上呈现线性下降;含氟侧链(R_f)较长(碳原子数n>6)的含氟聚合物,其表面张力随Rf单元含量增加而下降的趋势显著高于Rf较短(n≤6)的含氟聚合物,而水在含氟聚合物乳胶膜表面上的后退接触角θr随n增大出现急剧上升,n≥10时,θr值几乎恒定不再随n增大而改变.此外,参与共聚的非氟丙烯酸酯酯基碳链较短时,水在共聚物乳胶膜表面的θr随氟单元含量增加而增加的趋势更显著;温度超过40℃后,水对聚合物乳胶膜的润湿性随温度上升略有改善.

天然胶乳胶膜干燥过程及交联结构研究

采用失重法、溶胀法及红外光谱,研究了天然胶乳厚胶膜的干燥动力学过程及干燥过程与橡胶分子链交联密度的关系。结果表明,天然胶乳胶膜的干燥温度和厚度显著影响其干燥过程,通过动力学拟合结果,建立了干燥动力学方程;胶膜干燥开始后,橡胶分子交联密度迅速上升,达到最大交联密度后,交联密度随干燥时间的增加而降低,红外光谱的研究结果也证明了这一规律。干燥过程对天然胶膜的交联结构有明显影响。

一种新型复合医用乳胶膜的制备及其生物学性能研究

将纳米羟基磷灰石与天然胶乳复合,制备出羟基磷灰石/天然胶乳复合医用乳胶膜。采用广角X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对纳米羟基磷灰石进行表征,结果表明与人体内羟基磷灰石纳米晶非常相似。对羟基磷灰石/天然胶乳复合医用乳胶膜的力学性能、蛋白质含量以及生物相容性进行的测试表明这是一种非常有前途的医用复合材料,有望获得广泛应用。

EVA/PA共混乳液乳胶膜相容性研究

以ＤＳＣ、ＸＲＤ、ＴＥＭ方法分析研究乙烯醋酸乙烯共聚物（ＥＶＡ）乳液与丙烯酸酯共聚物（ＰＡ）乳液共混乳胶膜相容性及微观结构．结果表明：共混乳胶膜两个玻璃化转化温度有相互靠拢的趋势；共混体系中ＰＡ乳胶粒部分进入ＥＶＡ乳胶粒核壳内部；而当共混比例为ＥＶＡ／ＰＡ＝７０／３０时，共混乳胶膜仍有部分ＥＶＡ中的微晶结构．共混体系呈现部分相容情况．

含氟侧链在自交联含氟乳胶膜上的排列

借助JC2000A静态接触角测量仪和XPS对所制备的自交联含氟乳液涂膜进行表征及分析,分别利用实验法和基团贡献法计算涂膜的表面自由能,探讨含氟侧链在自交联含氟乳胶膜的排列.结果表明,增加含氟单体的用量,可以降低含氟聚合物涂膜的表面自由能,但当含氟单体用量超过20.3%时,涂膜的表面自由能的变化不大,含氟乳胶膜具有良好的自我恢复性能.进一步的研究结果表明,含氟聚合物乳液成膜后含氟侧链在涂膜表面的排列是一种无规则排列.

碱刻蚀法制备氧化锌及其对聚丙烯酸酯乳胶膜性能的影响

采用碱刻蚀法制备氧化锌(ZnO),考察柠檬酸钠及氨水加入顺序对ZnO形貌的影响,并通过共混法将ZnO引入聚丙烯酸酯乳液中,研究ZnO对聚丙烯酸酯乳胶膜透水汽性、耐水性和力学性能等的影响。结果表明,柠檬酸钠的添加及氨水加入顺序对ZnO的形貌均有较大影响,可在棒状、花状、银耳状和球状间变化。其中,银耳状ZnO对聚丙烯酸酯乳胶膜的性能提升最大,透水汽性提高了357.91%,抗张强度提高了8.89%,断裂伸长率提高了1.76%。

不同硫化体系天然胶乳胶膜的热氧降解过程及差异

用热重法微商热重法（ Ｔ Ｇ Ｄ Ｔ Ｇ） 和差热分析（ Ｄ Ｔ Ａ） 研究了不同硫化体系天然胶乳胶膜的热氧降解过程。试验结果表明，胶乳胶膜的降解反应均分三步进行，但降解过程存在较大差异，过氧化物预硫化胶乳胶膜的热氧降解最为彻底，而硫黄／ 促进剂 Ｔ Ｍ Ｔ Ｄ／ 氧化锌体系硫化胶乳胶膜的热氧稳定性最好。

改性剂对n-HA/NRL复合医用乳胶膜结构与性能的影响

将经不同改性利改性后的纳米羟基磷灰石(n-HA)与天然胶乳(NRL)复合,制备n-HA/NRL复合医用乳胶膜.采用IR、TEM和SEM进行表征,结果表明,n-HA的粒径在20～60nm之间,长径比在2.5～3.5之间,复合乳胶膜表面结构形态明显改善.n-HA和NRL两相间界面作用增强,复合乳胶膜表观交联密度及综合力学性能明显提高.

含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜性能的研究

以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为主要单体，阳离子单体甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DM）及含氟单体2-（M甲基全氟辛烷基磺酰基）乙基丙烯酸酯（FM）为功能性单体，采用无皂乳液聚合制备出稳定的阳离子含氟丙烯酸酯共聚物乳液。检测含氟丙烯酸酯共聚物乳液的成膜性以及乳胶膜的相关性能。研究表明，硬软单体配比为1：1～1：1．5范围内，乳胶膜的成膜性能较好；引发剂用量增加，乳胶膜的耐水性降低；含氟单体量增加，乳胶膜的耐水性、耐溶剂性随之增强，乳胶膜的拉伸强度随之增大，断裂伸长率随之减小。通过液体在乳胶膜表面接触角大小的变化，表明热处理有利于含氟共聚物中的含氟链段在乳胶膜表面富集；随着含氟单体量的增加，乳胶膜表面自由能下降。

乳化剂在含氟丙烯酸酯乳胶膜中的分布

以阴离子型脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、阳离子型十六烷基-3-甲基氯化铵(CTAB)和反应型乳化剂烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)作为乳化剂制备了三种甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸六氟丁酯共聚乳液(PF6MBA-co-F6BA)。通过表面能、原子力显微镜(AFM)和扫描电镜能谱分析(SEM-EDX)对乳胶膜进行表征,研究乳化剂在乳胶膜中的分布。发现阴离子和阳离子乳化剂在成膜过程中向膜-空气面迁移并发生富集,反应型乳化剂在膜中均匀分布;对含氟乳液进行透析后乳化剂的富集减少;经退火处理的乳胶膜的膜-空气面乳化剂富集现象消失。

N-羟甲基丙烯酰胺对硅丙乳液及乳胶膜性能的影响

将N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、端乙烯基聚硅氧烷大单体与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚合反应,制备了稳定的自交联型的硅丙乳液。通过聚合过程的动力学,聚合稳定性,乳胶粒的粒径大小和分布,以及乳胶膜的耐水性和力学性能测试,结合乳胶粒的微观形态和胶膜的红外光谱和DSC分析,讨论了NMA的引入及聚合方法对硅丙乳液和乳胶膜性能的影响。结果表明,在NMA适量加入的情况下,聚合反应速度加快,聚合稳定性提高,乳胶膜的耐水性增强,并使乳胶膜的力学性能也得到较大的提高。

过氧化物预硫化天然胶乳胶膜的热氧稳定性研究

用热重法 微商热重法 (TG DTG)和差热分析 (DTA)研究了不同交联程度和不同硫化工艺条件的过氧化物预硫化胶乳 (PPVL)胶膜的热氧稳定性。结果表明 ,PPVL胶膜的热氧稳定性与交联程度有关。交联程度较低 (溶胀指数较高 )时 ,起始降解温度较高 ;交联程度较高 (溶胀指数较低 )时 ,起始降解温度较低。不同硫化工艺对PPVL胶膜的热氧稳定性有一定影响 ,起始降解温度和DTG峰温度与起始放热温度和第一放热峰温度之间有呈反比的趋势。

聚(St-BA)/SiO_2复合微球的制备及其乳胶膜性能研究

利用苯乙烯（St）和丙烯酸丁酯（BA）在纳米SiO2水分散体系中进行细乳液聚合，制备了成膜型聚（St-BA）／SiO2复合微球。研究了单体组成、SiO2用量和1-乙烯基咪唑（1-VID）用量对复合微球粒径的影响，采用动态光散射粒度分布仪（PCS）、透射电镜（TEM）、扫描探针显微镜（AFM）及DSC对复合微球及乳胶膜进行了表征。结果表明：制备得到的聚（St-BA）／SiO2复合微球具有草莓型结构，二氧化硅于表面富集，其平均粒径在192-327nm之间。对所得乳胶膜的研究发现，纳米SiO2粒子均匀分散在复合乳胶膜中，有机相和无机相达到纳米级复合，且该复合乳胶膜具有快速吸水和快速干燥的特性。

自交联含氟乳胶膜耐介质性能的研究

用种子乳液聚合法制备了具有核壳结构的含氟乳液,从FTIR、TEM的表征来看,得到了性能较好的、具有核壳结构的含氟乳液。通过测试含氟乳胶膜的耐介质性,并运用JC2000A静态接触角测量仪测定乳胶膜的接触角,研究了FBA(甲基丙烯酸含氟酯)用量、FBA加入方式、NMA(N-羟甲基丙烯酰胺)用量、乳化剂用量对含氟乳胶膜耐介质性的影响。结果表明,配方中FBA用量为20%(摩尔分数)、NMA用量为4%(质量分数)、乳化剂用量2.8%(质量分数),而且将FBA全部放在壳层聚合,可得到性能较佳的含氟乳胶膜。

FAGO/丙烯酸酯乳胶膜的制备及性能表征

采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸功能化氧化石墨烯(FAGO)/丙烯酸酯纳米复合乳液,探讨了FAGO用量对FAGO/丙烯酸酯乳液粒径及乳胶膜性能的影响。通过动态光散射测试复合乳液的粒径及粒径分布、SEM表征了复合乳液的形貌,并对乳胶膜热稳定性、玻璃化温度、耐溶剂性、力学性能等性能进行测试。结果表明,FAGO/丙烯酸酯无皂复合乳液的粒径大小均一,乳胶粒子附着在FAGO片层边缘,分散性良好。随着FAGO用量的增加,复合乳液乳胶粒平均粒径逐渐变大,乳胶膜的热稳定性提高和吸水性逐渐降低,同时玻璃化温度升高,力学性能增强。

无皂乳液及其乳胶膜动态力学性能的研究

采用表面活性单体,利用分步聚合法合成了无皂互穿网络聚合物乳液(LIPN),考察了乳液粒子大小及分布、储存稳定性、耐水性、交联剂用量、组分相容性对动态力学等性能的影响。

加筋乳胶膜在振动单剪试验中的应用

我院于1978年研制成振动单剪仪,其土样剪切盒由叠环内放乳胶膜组成。此种结构在做砂土液化试验时,由于叠环间滑动间隙,使乳胶膜鼓出,施加垂直压力受到很大限制,压力加不高,土样剪切盒柔性性能也较差。为克服这些缺点,决定研制加筋乳胶膜来代替叠环和乳胶膜。1982年由我院提供部分技术资料和要求,委托化工部乳胶工业研究所试制,现已试制成功。这是我国首次研制出来的加筋乳胶膜,经过试用,性能良好。