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。

药用高粘度丙烯酸树脂合成研究

目的:药用高粘度丙烯酸树脂Ⅱ的合成与表征。方法:以甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸为原料,过氧化苯甲酰为引发剂,通过溶液聚合,制备药用高粘度丙烯酸树脂;通过考察了溶剂浓度、引发剂用量以及反应温度等对目标产物粘度和收率的影响,优化了制备工艺。结果:合成的目标产物通过多种表征,符合中国药典标准。结论:在优化的工艺条件下,合成药用丙烯酸树脂Ⅱ粘度在20~50 mPa·S,收率达到89%。

微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化对不锈钢硬度及耐蚀性的影响

通过微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al_(2)O_(3)钝化膜对不锈钢表层性能的影响。通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征。同时,通过涂层附着力测试和电化学测试,探究涂层的粘结强度和基板的耐蚀性能。结果表明,经微纳米α-Al_(2)O_(3)改性的无铬钝化液使不锈钢板材的耐蚀性显著提升,同时对其表面硬度的提升效果达到80%。

水性丙烯酸树脂对PBAT/淀粉复合材料性能影响

研究了四种水性丙烯酸树脂对聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/淀粉复合材料性能的影响,选择最佳水性丙烯酸树脂进一步研究其用量对复合材料性能的影响。通过万能拉伸测试仪、熔体流动速率仪、接触角测试仪、差式扫描量热仪、热失重分析仪对复合材料力学性能、熔体流动性能、亲水性能、热性能进行了分析;采用红外光谱仪、偏光显微镜对PBAT/淀粉复合材的分子结构与微观组织形貌进行了表征。研究结果表明:玻璃化温度较低的水性丙烯酸树脂对淀粉的改性效果更佳;当水性丙烯酸树脂7168(B7168)用量为25.2g时,复合材料拉伸强度和断裂伸长率有最佳值,较空白样提高10.8%和38.5%;随B7168的增加,复合材料熔体流动速率先减小后趋于平缓,亲水性能增加,对PBAT的结晶和熔融温度影响不明显,对球晶形貌影响不大,但使球晶平均直径略有减小,3000~3600 cm^(-1)的红外响应峰强度有增加的趋势,波峰略向低波数方向移动;热失重显示B7168的加入,使体系热分解起始温度提前,700℃残余量增加。

阻燃丙烯酸树脂涂料的制备及其性能

为解决丙烯酸树脂在使用过程中存在阻燃性能低的问题,通过超声和机械搅拌相结合的方法在丙烯酸树脂乳液中加入由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)以不同配比复合而成的膨胀型阻燃剂(IFR),制得阻燃丙烯酸树脂涂料(PA-IFR)。利用红外光谱仪、X射线衍射仪、铅笔硬度计和极限氧指数仪对PA-IFR的化学结构、透光率、硬度以及阻燃性能进行测试。结果表明:当膨胀型阻燃剂的质量分数为30%,APP/PER/MEL的配方比为2∶1∶1时,PA-IFR的硬度达到5H,极限氧指数LOI值达32.6%,属于难燃材料。

非离子改性水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体的制备及性能

首先用新戊二醇、间苯二甲酸–5–磺酸钠合成磺酸盐聚酯中间体,然后将其和非离子亲水单体(N120)、季戊四醇、豆油酸、邻苯二甲酸酐进行聚酯化反应合成水性醇酸树脂。再将水性醇酸树脂用丙烯酸酯单体进行自由基接枝聚合得到非离子改性水性醇酸树脂–丙烯酸树脂杂化体。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对其结构进行了表征;探究了非离子亲水单体的用量、醇酸树脂分子量、油度、酸值对杂化体成膜性能和贮存稳定性的影响。结果显示:非离子亲水单体占水性醇酸树脂4%~8%(质量分数)、醇酸树脂分子量为2 200~2 500,油度为50%、杂化体酸值为10 mg KOH/g时制得的杂化体涂膜耐水性、干性、光泽及贮存稳定性最好。

水性丙烯酸树脂黏结剂的制备及其对特种含能纸基材料的增强性能研究

以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺和丙烯酸为单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯及N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作为功能单体,采用半连续乳液聚合法制备了水性丙烯酸树脂黏结剂。结果表明,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)添加量为11.2%时,乳液平均粒径为172.7 nm,黏度为14.9 mPa·s,并且在100℃下乳液性能保持稳定。接触角及力学性能测试表明,利用水性丙烯酸树脂黏结剂(GMA添加量11.2%)进行浆内施胶,特种含能纸基材料的应力由15.24 MPa增加至33.06 MPa,接触角由108.3°提高到113.3°。

氟硅改性丙烯酸树脂的制备及在混凝土上的抗污应用

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EMA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、丙烯酸1H,1H,2H,2H-十七氟癸酯(HDFA)为结构单体,通过自由基共聚改性制备氟硅丙烯酸多元共聚物(FEA)用于混凝土抗污性研究。对聚合物结构进行表征,探究了改性聚合物的润湿性和耐沾污性。结果表明,当氟单体质量含量为60%,经聚合物处理过的混凝土具有优异的防水性能,接触角可达130.2°,此时耐污染性达到较好效果。

环氧酯改性水性丙烯酸树脂的制备及漆膜性能

为了提高丙烯酸树脂的耐水性、附着力以及耐溶剂性,以桐油酸和环氧树脂E-44为原料制备环氧酯,采用溶液聚合和自乳化工艺合成了环氧酯改性水性丙烯酸树脂,并引入氰特CY325氨基树脂制备双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜。利用FT-IR、1 H NMR、粒径测试等对环氧酯单体、环氧酯改性水性丙烯酸树脂的结构和性能进行表征和分析,并测试了单组分和双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜的硬度、光泽、吸水率、水接触角、耐溶剂性等性能。结果表明:当环氧酯用量为35%时,单/双组分漆膜综合性能达到最佳,双组分漆膜光泽(60°)达102.3,耐溶剂擦拭次数为500次,耐水性可达480 h,附着力为0级,铅笔硬度为4H,耐冲击性为50 cm。

自交联疏水型丙烯酸树脂乳液的制备及性能

制备了封闭单体,并以丙烯酸十八酯(SA)、封闭单体、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)为主要原料,十八烷基三甲基氯化铵(1831)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)为乳化剂,采用乳液聚合方法制备了自交联疏水型丙烯酸树脂乳液。通过红外光谱、粒径、DSC、热重分析等对封闭单体及丙烯酸树脂乳液进行了表征,利用扫描电镜对丙烯酸树脂处理后的织物表面形貌进行了表征,分析了封闭单体解封温度,测定了织物表面的接触角及滚动接触角,研究了封闭单体用量及温度对织物表面丙烯酸树脂疏水性能的影响。结果表明,封闭单体的解封温度为87℃,当封闭单体质量分数为6%时制备的丙烯酸树脂乳液性能稳定,在织物表面接触角可达132.4°,防水性能良好。

环氧改性丙烯酸树脂的合成及其与防腐防污涂层连接性能的研究

以甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)、丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为原料,通过聚合反应合成了环氧改性丙烯酸树脂,并采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)进行了表征。通过接触角、附着力等测试对环氧改性丙烯酸连接漆与防腐防污涂层连接性能进行了研究。结果表明,环氧改性丙烯酸树脂合成最佳反应温度为80℃,保温时间为7 h。自制的环氧改性丙烯酸连接漆与防腐防污涂层具有优异的附着力。

含氟单体改性丙烯酸树脂的合成及性能研究

用不同的有机氟单体对丙烯酸树脂进行了改性,通过对聚合工艺、改性单体种类及用量等因素的考察,选择全氟乙基辛基丙烯酸酯为改性单体,合成了具有高接触角、低表面能的有机氟改性丙烯酸树脂;对树脂进行了红外光谱、相对分子质量及其分布和玻璃化转变温度测定,证明含氟单体参与了丙烯酸酯类单体的共聚合反应。研究了含氟丙烯酸酯共聚物涂料表面性能的影响因素,结果表明,含有17个氟原子的全氟乙基辛基丙烯酸酯对丙烯酸树脂改性效果显著,当全氟乙基辛基丙烯酸酯用量占单体总量的6%~8%时,漆膜的表面张力、疏水性(水接触角和吸水率)、耐候性等都有显著改善,水接触角可以达到105°左右。

氟单体改性丙烯酸树脂的研究

用不同有机氟单体对丙烯酸树脂进行改性,通过对聚合工艺、改性单体种类及用量等因素的考察,选择全氟乙基辛基丙烯酸酯为改性单体,合成了具有大接触角、低表面能的氟单体改性丙烯酸树脂。对树脂进行了红外光谱、相对分子质量及分布、玻璃化转变温度进行测定,证明含氟单体参与了丙烯酸酯类单体的共聚合反应。研究了含氟丙烯酸酯共聚物涂料表面性能的影响因素,结果表明,全氟乙基辛基丙烯酸酯对丙烯酸树脂改性效果显著,当其用量占单体总量的6%~8%时,漆膜的表面张力、疏水性(水接触角和吸水率)、耐候性等均得到改善,水接触角可以达到105°左右,漆膜保光率为82.5%,无生锈、起泡、开裂、粉化等问题,变色≤1级。

α-甲基苯乙烯二聚体在高固体羟基丙烯酸树脂合成中的应用研究

揭示了高固体丙烯酸树脂分子量大小受α-甲基苯乙烯二聚体的影响规律。用六亚甲基二异氰酸酯三聚体和丙烯酸树脂进行交联固化反应,制备了交联固化涂膜,并对树脂及其交联固化涂膜的机械性能进行表征。结果表明:α-甲基苯乙烯二聚体对降低丙烯酸树脂黏度和分子量有积极影响,在高固体分羟基丙烯酸树脂合成中的用量应为0.5%~1.5%。

阻燃丙烯酸树脂的制备及其在保温材料中的应用研究

以磷酸胍(PPG)、蒙脱土(MMT)为复合阻燃剂对水性丙烯酸树脂(AR)进行改性,得到的改性丙烯酸树脂与玻璃纤维复合制备了具有保温功能的玻璃棉制品。探究了复合型阻燃剂用量及组合配比对树脂阻燃性能的影响,并研究了该功能性玻璃棉的外貌形态特征、保温性能及阻燃性能。研究结果表明:当AR与30%(wt.)的磷酸胍、5%(wt.)的蒙脱土复合时,获得了阻燃性能最优的水性丙烯酸改性树脂,其LOI达到25.6%,残炭量达到41.1%,较未进行阻燃改性的样品提高了8.1%和33.3%,且可以通过阻燃UL-94 V-1级别测试。当玻璃纤维与改性后树脂比例为2:1,焙烘条件为120℃焙烘1.5h时,此时玻璃棉的外貌形态特征、阻燃性能、导热系数均得到了大幅度改善。

透明耐磨疏水有机硅改性丙烯酸树脂的制备及性能

目的研究不同丙烯酸类单体以及硅烷偶联剂配比对所制得的树脂涂层自清洁性能与机械性能的影响。方法以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)3种丙烯酸类单体与硅烷偶联剂(KH570)为原材料,采用自由基聚合法制备了具有透明耐磨性质的疏水有机硅改性丙烯酸树脂,加入羟基硅油使其交联固化,增强机械性能。重点研究了树脂涂层的接触角、附着力、硬度、透光率及耐摩擦等性能。结果有机硅单体成功与丙烯酸类单体发生共聚,单因素优化后的树脂涂层的接触角为106.7°,与基体结合力为0级,硬度为H,在可见光波段内,涂覆在玻璃基底上的树脂最高透光率为92.08%,同时涂层具有良好的致密性。结论将硅烷偶联剂(KH570)与丙烯酸类单体进行共聚,硅烷偶联剂的长链明显提升了共聚物的疏水性与稳定性,经交联固化后涂层表现出良好的机械性能与稳定性,并且由于所加单体的折射率都<1.5,因而涂层表现出一定的增透效果。

硅丙烯酸树脂/CeO_(2)涂层的一步电合成制备及其防护性能研究

为提高低碳钢的防护性能,采用一步电合成法在低碳钢上制备了硅丙烯酸树脂/CeO_(2)涂层。采用塔菲尔极化曲线、电化学阻抗谱、接触角测量仪、SEM及EDS研究了主要电合成工艺参数(沉积电压、沉积温度、沉积时间等)及不同硅单体(乙烯基三甲氧基硅烷(A171)和乙烯基二甲基乙氧基硅烷(C_(6)H_(14)OSi))对涂层组成、结构以及性能(疏水性、耐蚀性等)的影响。结果表明,涂层最佳制备电压为-20 V,温度为50℃,时间为3 h,该条件下制得的涂层表面均匀平整,含有少量凹陷,疏水性最强,接触角达到110.5°;与基体相比腐蚀电流密度降低两个数量级,达到2.052×10^(-7)A/cm^(2)。选用A171作为硅单体制备的涂层具有更优异的防污耐蚀性能,其接触角比使用C_(6)H_(14)OSi作为硅单体所制备的涂层大30.3°,腐蚀电流密度也降低了约两个数量级。

水性油墨用耐温型丙烯酸树脂的制备研究

以顺丁烯二酸酐(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,异丙醇为溶剂,合成了作为水性油墨连接料的耐温型水性聚丙烯酸树脂,并利用红外光谱对树脂进行结构表征.讨论了单体配比、引发剂用量、聚合温度和反应时间等对合成丙烯酸树脂的耐温性、固含量及单体转化率等实验影响,得出最佳合成工艺条件.结果表明:制备的丙烯酸树脂具有较好的耐温性,在最佳合成工艺下,树脂的耐温性达到171℃.

N/P/B掺杂水性丙烯酸树脂浸渍单侧表层压缩杨木的力学和阻燃性能

针对速生杨木力学强度低、尺寸稳定性差、易燃烧的缺陷,采用复配改性液(水性丙烯酸树脂(WAR)/四水八硼酸钠(DOT)/植酸铵(APA))对杨木板材进行真空/加压浸渍处理,结合单侧表层压缩技术,制备了高强度阻燃木材(C-USD),系统研究了阻燃剂DOT/APA质量分数对C-USD的抗流失性、压缩回弹、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,压缩密实层和WAR交联网络的共同封装作用有效延缓了水溶性DOT/APA的流失。随着DOT/APA质量分数的增大,C-USD的改性剂流失率和压缩回弹率逐渐增大,静曲强度和冲击强度逐渐降低,阻燃抑烟性能显著提高。与素材相比,当DOT/APA质量分数为5.4%时,C-USD的弹性模量和静曲强度分别提高了22.9%和20.9%,冲击强度基本保持不变,极限氧指数从22.0%提高到39.5%,通过UL-94 V-0级,最大热释放速率、最大烟产生速率和总烟释放量分别降低了45%,79%和77%。本研究提出的改性策略工艺简单、环境友好,不仅能够改善木材的力学性能,还能赋予其优异的阻燃抑烟性能,在建筑和家居等领域具有广泛的应用潜力。

多重自交联水性丙烯酸树脂分散体的制备及性能研究

通过不饱和脂肪酸和N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺(NMMA)与环氧树脂(EP-20)反应得到环氧酯,再将环氧酯与乙烯基类单体采用溶液聚合的方式共聚,制备出多重自交联水性丙烯酸树脂分散体。系统研究了环氧酯和甲基丙烯酸的含量,交联单体NMMA、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)、β-明胶蛋白质、不饱和脂肪酸及制备工艺对树脂涂膜综合性能的影响。结果表明:多重自交联水性丙烯酸涂料具备优异的综合性能,表干时间为28 min,耐水性达14 d,硬度和附着力分别为3H和0级,还表现出良好的耐溶剂性。