可聚合阳离子含氟表面活性剂在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用

以可聚合阳离子含氟表面活性剂N-(乙酸全氟辛基乙基酯)-N-(乙醇丙烯酸酯)二甲基溴化铵(PF8DM)为乳化剂,进行含氟丙烯酸酯的细乳液聚合研究,考察了PF8DM用量对单体转化率和凝胶率的影响,PF8DM用量对乳液的稳定性和表面性能的影响;分别采用PF8DM和十六烷基三甲基溴化铵作为乳化剂考察其对乳胶膜性能的影响。结果表明,当PF8DM含量为单体总质量的4%时,单体转化率达95%,凝胶率为0.6%;所得乳液具有优异的贮存、稀释、离心稳定性;当PF8DM用量为单体总质量的6%时得到的乳胶膜接触角达118.6°。在总含氟量相同的条件下,采用PF8DM为乳化剂制备的含氟丙烯酸酯乳液,其乳胶膜的吸水率大大降低,拒水性也明显增强。

新型含氟表面活性剂的制备及其在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用

全氟辛酸盐(PFOA)类表面活性剂由于其优异的性能而被广泛应用,但也会对环境和人体造成危害,因此已经逐渐被限制和禁止使用。为了解决这一问题,本项目设计合成了满足当前环保要求的全氟己基乙酸盐类(APHA)表面活性剂,并对其结构和表面性能进行了研究,结果表明这类新型阴离子含氟表面活性剂的表面张力明显优于目前广泛使用的PFOA类表面活性剂。另外,以所制备的全氟己基乙酸铵作为含氟乳化剂,研究了甲基丙烯酸十二氟庚酯/甲基丙烯酸甲酯(DFHMA/MMA)的乳液聚合反应,通过对反应动力学、乳液粒径及乳液稳定性的研究,表明该含氟表面活性剂具有良好的乳化效果,能够作为PFOA的替代品使用。

含氟丙烯酸酯聚合物结构对性能的影响分析

将含氟基团引入丙烯酸酯合成的丙烯酸聚合物,不仅具有丙烯酸酯原有的各种性能优势,还可以赋予其更多含氟化合物的特性。介绍了含氟丙烯酸酯类聚合物的主要种类(均聚物、共聚物)及其典型的合成方法,总结分析了影响含氟丙烯酸酯类聚合物性能的关键因素,指出合成更加环保、成本低廉、性能媲美长链氟丙烯酸酯等优异表面性能的含氟丙烯酸酯类聚合物是未来研发方向。

辐射乳液聚合羧基型丙烯酸酯橡胶的性能评价

评价了辐射乳液聚合羧基丙烯酸酯橡胶的加工性能、力学性能、耐热空气老化性能、压缩永久变形以及耐油性能,并与国外牌号的丙烯酸酯橡胶进行性能对比。结果表明,辐射法丙烯酸酯橡胶加工性能优异,焦烧时间合适,硫化速度快,相对分子质量大,交联网络完整,其硫化胶力学性能和耐油性能优异;其热空气老化性能和压缩永久变形能与国外品牌丙烯酸酯橡胶媲美。

短链含氟聚丙烯酸酯功能整理剂的制备及应用

为制备耐水洗性能优良的三防整理剂,以丙烯酸十三氟辛酯(Tridecooctyl acrylate,C6F)和丙烯酸十八酯(Octaglycidyl acrylate,SA)为主要单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate,GMA)为交联单体,通过细乳液聚合法制备了一种短链含氟丙烯酸酯共聚物细乳液,并将其作为整理剂应用在棉织物上;通过红外光谱分析、粒径分析和热重分析对乳液进行表征,采用场扫描电镜和X射线光电子能谱仪对棉织物表面结构进行分析,探究C6F和SA的用量对该共聚物薄膜表面能的影响。结果表明:当C6F质量分数为50%,SA质量分数为25%时,共聚物薄膜的表面能低至9.16mN/m;整理后棉织物的水接触角为150.8°,橄榄油接触角为141.2°,拒水等级4级,拒油等级4级,耐沾污等级5级;整理后棉织物经过20次水洗后水接触角仍有135.7°,橄榄油接触角为124.8°,表现出良好的耐水洗性能。该文可为制备短链C6型含氟丙烯酸酯共聚物提供数据参考。

甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯的细乳液聚合研究

通过细乳液聚合法制备得到甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯(TFEMA)含氟聚合物乳液,考察乳化剂、助乳化剂、单体含量和超声波强度等因素与聚合反应的对应关系,研究不同类型乳化剂对乳液性能的影响,同时测试乳胶粒的形貌。结果表明,采用细乳液聚合法可以得到稳定性好、粒径分布均匀、分子质量大的含氟聚合物乳液,乳胶粒的粒径为纳米级,乳化剂的选取对乳胶粒的性能产生较大影响。

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。

细乳液聚合制备阳离子型含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液

采用细乳液聚合技术制备得到稳定的阳离子型甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸十八烷基酯/含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液,考察了均质强度(振幅)、均质时间以及难溶助剂十六烷(HD)用量对阳离子型FA共聚物乳胶粒尺寸及形貌的影响.结合TEM和纳米粒度及电位分析仪测试数据分析发现,均质条件的改变明显影响该阳离子型FA共聚物乳胶粒的粒径大小,粒径在80～150nm之间变化.细乳液聚合技术得到内部形态多样的乳胶粒,长链的含氟烷基链微相分离,更有助于提高该FA共聚物乳胶膜的憎水性,水滴在经阳离子型FA细乳液处理后的棉布上的平衡静态接触角最高可达150°.

微波辐射细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯乳液

在微波辐射下,采用细乳液聚合方法,合成了稳定的含氟丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸丁酯(BA)三元共聚乳液。利用FT-IR表征了共聚物的结构组成;采用激光光散射粒度仪(PCS)研究了聚合过程中粒径变化;用称量法测定了转化率;用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的形貌。结果表明,油溶性引发剂AIBN引发FA-MMA-BA三元细乳液共聚合的主要成核场所为单体液滴;所制得的乳胶粒呈球形,平均粒径为72 nm^98 nm;微波的引用能够加快反应速率,提高单体转化率,且制得的细乳液离心稳定性更好;耐水性随氟单体含量增加而提高。

细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯无皂乳液及其性能

以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体,采用细乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯无皂乳液。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)和透射电镜(TEM)表征了共聚物的结构和形貌,考察了聚合温度、乳化剂用量和引发剂用量对细乳液聚合动力学的影响,通过接触角和吸水率表征了含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能。结果表明,当烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)用量(占单体总量)为2.5%,引发剂用量为0.5%,反应温度为70℃时合成的含氟丙烯酸酯乳液稳定性好,乳胶粒平均粒径为180 nm;涂膜耐水性随氟单体含量的增加而提高。

微乳液聚合制备含氟丙烯酸酯共聚物

以十二烷基磺酸钠和十三异构醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,采用半连续滴加预乳化单体与引发剂,微乳液聚合的方法制备了丙烯酸全氟己基乙基酯(PFEA)、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物.考察了PFEA、乳化剂的质量分数和温度等因素对微乳液聚合及共聚物性能的影响.研究结果表明,当乳化剂质量分数在2%～3%,PFEA质量分数在12%～20%,聚合温度在75～80℃时,聚合反应稳定,且制得的共聚物憎水性优异.

细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯三元共聚物及性能表征

本工作以十二烷基硫酸钠(SDS)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)为乳化剂,采用细乳液聚合的方法,制备了甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和全氟烷基丙烯酸酯(FA)三元共聚物。采用FT-IR、1H-NMR对聚合物的结构进行了表征;采用接触角法研究聚合物乳胶膜的表面性能。系统考察了超声均质强度(超声功率)、超声时间、FA用量、乳化剂用量等因素对细乳液聚合稳定性和乳液粒径及其分布的影响,优化的较佳细乳化工艺为:超声功率300 W、超声时间3 min、乳化剂用量为2.5%,FA单体质量分数>4%;所制备的聚合物乳胶膜在低含氟量下即表现出优异的疏水疏油性能。

细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯聚氨酯共聚物

采用细乳液聚合法,制备了稳定的含氟丙烯酸酯聚氨酯细乳液。用FT-IR表征了丙烯酸酯聚氨酯预聚体及其共聚物的结构组成;考查了细乳液的稳定性;用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的形态;用接触角法表征了乳胶膜对水和正十六烷的接触角。

核壳乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物的应用进展

介绍了核壳乳液聚合法的基本原理、合成方法及粒子形态,综述了国内外近年来核壳乳液聚合法在制备含氟丙烯酸酯共聚物中的应用进展,认为今后研究的重点应该在于核-壳聚合物乳液的功能化,以适应高性能涂料、阻透材料、纺织染整等领域的要求。

细乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物乳液的研究

通过细乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物(FPA)乳液,采用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、热重分析仪(TG)、扫描电镜和表面能谱(SEM-EDS)等对聚合物进行表征,并考察了乳化剂与助乳化剂的物质的量比,氟单体用量和超声时间对乳液粒径的影响。结果表明,甲基丙烯酸六氟丁酯(6FA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)3种单体成功聚合,乳化剂与助乳化剂的物质的量比为1.5:1,超声时间为60 min,氟单体用量为10%时,乳液粒径最小且分布较窄,表面张力从45.028 mN/m降至33.399 mN/m,且乳胶膜粗糙度增加,热稳定性提高。

AGET-ATRP细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯嵌段共聚物

电子转移催化剂再生(AGET)-原子转移自由基聚合(ATRP)技术采用稳定的氧化态络合物,克服了常规ATRP要求绝对无水无氧的苛刻条件,适合于细乳液聚合体系.以α-溴代丙酸乙酯(EBriB)为引发剂,CuBr2/PMDETA为催化剂体系,抗坏血酸为还原剂,按顺序分步进行丙烯酸叔丁酯(tBA)和甲基丙烯酸三氟乙酯(FA)的AGET-ATRP细乳液聚合,得到丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的嵌段聚合物(PtBA-b-PFA).通过FT-IR和1H NMR对PtBA-b-PFA的结构和组成进行了表征,证实制备得到可控性较好的含氟丙烯酸酯嵌段共聚物.透射电镜照片表明PtBA乳胶粒呈规则的圆球,粒径约为700nm,说明了AGET-ATRP细乳液聚合方法的成功.

细乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物的研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂、十六醇(HDL)为助乳化剂,使用超声预乳化工艺,制备甲基丙烯酸三氟乙酯与丙烯酸丁酯共聚物(PF3-CO-BA)的细乳液。着重探讨细乳液聚合反应条件,以及聚合条件对乳胶粒粒径的影响。采用红外光谱(IR)、示差扫描量热计(DSC)表征聚合物的结构,并考察了细乳液的稳定性。

聚丙烯酸酯无皂乳液的构建及对水性油墨性能的影响

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(HPA)、2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯基三异丙氧基硅烷(A-173)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,合成了丙烯酸酯大分子乳化剂,再通过无皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯无皂乳液,将其与颜料等混合制备了水性油墨。采用FTIR、DSC、TEM、SEM对聚合物的结构及性能进行了表征,考察了不同BPO用量对丙烯酸酯大分子乳化剂的影响,不同AA添加量对乳液及水性油墨的影响。结果表明:当BPO用量为单体总质量的4.18%时,丙烯酸酯大分子乳化剂具有最低表面张力40.43mN/m;当AA添加量为单体总质量的1.00%时,聚丙烯酸酯无皂乳液具有合格的储存稳定性,乳胶膜拉伸强度可达5.00 MPa,断裂伸长率为200%,玻璃化转变温度为18.5℃,所制备的水性油墨黏度为23.79mPa·s,附着牢度90.75%,耐摩擦性4.5级。

含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯为芯材的微胶囊制备及自修复性能

首先自制了含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体,然后采用界面聚合法制备了以TFXPUA、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)为芯材,聚氨酯为壁材的含氟聚氨酯微胶囊(MTFXPUA),再将其添加到水性聚氨酯中制备自修复涂膜及涂层。通过红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电镜(SEM)、粒度分析(PSA)、接触角测试、拉伸试验、耐盐水浸泡实验以及电化学阻抗测试表征了TFXPUA以及MTFXPUA的化学结构、微观形貌、自修复及力学等性能。结果表明:含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体成功制备,其数均分子量为14275。基于TFXPUA为芯材制得的含氟聚氨酯微胶囊(MTFXPUA)平均粒度为24.05μm,SEM结果表明MTFXPUA微胶囊在聚氨酯涂层中对微裂纹进行了良好自修复,随着TFXPUA中四氟对苯二甲醇(TFB)用量增加,MTFXPUA的修复处接触角、拉伸强度、在低频处阻抗值、Nyquist曲线半径呈现增大的趋势;当TFB用量超过6%时,增加趋势变缓。TFB用量为6%时,修复处的接触角可达96.80°,修复后涂膜拉伸强度由17.94MPa增加到25.21MPa,基于含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体制备的微胶囊对聚氨酯涂层具有良好的自修复性能,实现了对修复后材料的二次保护。

包装保护膜用丙烯酸酯压敏胶的制备及性能研究

通过乳液聚合法,利用丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-2-乙基己酯(EHA)为软单体,醋酸乙烯酯(VAM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为功能单体,并在过硫酸铵(AP)引发剂作用下,制备了用于包装保护膜的丙烯酸酯压敏胶。探讨了软单体w(BA)/w(EHA)、引发剂和交联剂的用量对丙烯酸酯压敏胶的转化率、初粘性和180°剥离强度的影响。实验结果表明,软单体w(BA)/w(EHA)为50%∶50%,引发剂用量为0.4%~0.6%时,丙烯酸酯压敏胶的转化率达到99.20%以上,初粘力达到24~#,180°剥离强度达到2.50N/cm以上,综合性能优异。当加入交联剂用量为0.2%~0.4%,丙烯酸酯压敏胶的180°剥离强度达到1.5N/cm以上,初粘力18~#~20~#。