基于酸碱溶胀法制备微米级中空聚合物微球的研究

通过种子乳液聚合法制备得到亲水核与核壳结构微球,采用酸碱溶胀法处理核壳微球,制备了微米级中空微球。扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试分析表明,单分散性的亲水核平均直径约465 nm;单分散的核壳微球表面略显粗糙,平均直径约560 nm,疏水壳层厚度约100 nm;微米级中空微球的直径约1.20μm,中空度为21.6%,其单分散性与球形度良好。在亲水核聚合过程中,当m(MMA)/m(MAA)=1.771时,乳液反应体系稳定,得到亲水核微球的单分散性最好。

新型的碱溶胀缔合型增稠剂

前言 鉴于缔合型增稠剂优越的流变性,已得到了广泛的认可,并已成为大部分建筑涂料所钟爱的产品。传统使用的二种主要的增稠剂是水溶性的纤维素,特别是羟乙基纤维素(HEC)及羟丙基甲基纤维素(HPMC)和碱溶胀或可溶型乳液(总称ASE)。如同其它分子量较高的非缔合型水性聚合物一样,这些增稠剂主要是通过流体力学机理,仅能提高水相的粘度(图1)。在有分散相胶体粒子存在的情况下,即颜料及乳胶粒子,增稠和流变将进一步受到另外的非缔合机理的影响。这可称为“体积限制”(Volume restri-ction)或“减液”(depletion)絮凝。

酸碱溶胀法制备聚合物中空微球的研究

采用种子乳液聚合的方法合成了核壳结构的poly(methyl methacrylate)/polystyrene(PMMA/PS)和poly(butyl acrylate)/polystyrene(PBA/PS)微球,并以此作为前驱体,利用酸碱溶胀法成功地制备出PS中空微球.采用TEM和SEM对核壳微球和中空微球的形貌进行了表征,并研究了中空结构形成的影响因素.结果表明,在壳层单体St包裹种子微球的聚合阶段,单体和引发剂的滴加速度及温度对最终的PS中空微球形态有着显著的影响:滴加速度过慢,反应温度过高均不利于中空微球的形成.另外,组成种子微球的单体和壳层单体的性质对中空微球的形态也有着较大的影响.

碱溶胀型增稠剂的流变特性研究

碱溶胀型增稠剂在水性涂料领域中的应用有别于其他类型的增稠剂,除传统概念中的配方用量的影响外,增稠剂被碱性物质中和的程度是对涂料体系的流变特性的重要影响因素之一。文章从碱中和程度这一角度出发,对该类增稠剂在水性涂料体系的流变特性的影响进行研究与探讨,为水性涂料的配方设计及对该类增稠剂的使用提供一定参考。

碱溶胀缔合型增稠剂及其流变行为影响因素分析

碱溶胀缔合型增稠剂(HASE)是一类常用于水性涂料的通用流变助剂。它一般是由甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸乙酯(EA)、疏水缔合单体(HAM)通过乳液共聚制得。HASE黏度大小及其流变行为受诸多因素影响。本文主要研究了影响HASE流变行为的几个因素,包括共聚物酸含量、单体种类及配伍、共聚物相对分子质量、疏水缔合单体的种类与结构(包括乙氧基链的长度、端基烷基链段的长度),以及HASE应用体系内介质(离子浓度、表面活性剂的种类与含量、PH及中和用碱的种类)。明确了不同流变性能要求下,HASE结构设计的要求。

非除氧条件下碱溶胀法制备中空聚合物微球

在非除氧条件下,采用碱溶胀法制备中空聚合物微球.探究了乳化剂用量、核壳单体滴加速度、搅拌速度、碱处理时间以及pH值等工艺条件对中空微球乳胶粒粒径和体系稳定性的影响.结果表明,最佳制备工艺条件为乳化剂用量占单体的0.5%,搅拌速度为80～100r/min,单体滴加速度为0.1 g/min,碱溶胀pH值为9,制得的聚合物中空微球粒径均匀、体系稳定,产生的凝胶最少.

碱溶胀法制备核壳中空微球研究进展

综述了碱溶胀法合成核壳中空微球的国内外研究进展,重点介绍了核壳中空结构的合成以及各种因素如聚合物组成,碱处理条件、乳化剂用量、单体瞬时转化率以及玻璃化温度对微球形态的影响。

酸碱渗透溶胀法制备微米/亚微米级中空聚合物微球

介绍了酸碱渗透溶胀法制备微米/亚微米级中空聚合物微球,以该方法制备中空聚合物微球的具体步骤为顺序,综述了现阶段该方法制备中空聚合物微球的研究现状,分析了该方法中有关微球中空形态及性质控制的影响因素,并对中空聚合物微球未来的研究方向和应用前景进行了展望。

碱渗透溶胀法制备中空结构聚合物微球

采用预乳化饥饿型滴加方法结合碱溶胀处理制备了聚(甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯)/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-甲基丙烯酸)中空聚合物微球。试验集中讨论了种子阶段粒子大小,种子阶段引发剂用量、扩径时不同核壳比及不同碱进行碱处理时对形成中空聚合物微球的影响。同时采用TEM观察聚合物微球结构。试验所得的聚合物微球外径约为400 nm,内径约为220 nm。

复配增稠剂对中性墨水流变性能的影响

以黄原胶和碱溶胀丙烯酸复配为增稠剂,制备了颜料炭黑中性墨水,研究了增稠剂的复配比例和中性墨水的制备温度对中性墨水流变性能的影响。结果表明:制备的中性墨水具有剪切变稀的非牛顿流体特征,两种增稠剂的复配会产生协同效应;中性墨水的颜料粒径和书写性能易受制备温度的影响,较适宜的中性墨水制备温度为40℃;研制的中性墨水的性能指标与国外同类产品相当。

乳液法制备中空结构聚合物研究进展

中空结构聚合物的制备包括酸碱溶胀法、动态溶胀法和复相乳液聚合法等。对国内外最新文献报道的中空结构聚合物的乳液合成方法进行了综述。中空结构聚合物已应用在涂料添加剂、造纸、印刷、化妆品和医药等领域。

中间层对核包覆比对聚合物中空乳胶粒的影响

通过碱溶胀法制备了不同中间层对核包覆比的聚合物中空乳胶粒,然后通过粒径分析、粘度分析、SEM分析、TEM分析、紫外-可见分光光度计分析等方法对制得的中空乳胶粒进行表征,研究了中间层对核包覆比对中空乳胶粒的形态和遮盖性影响.结果表明:随着中间层对核包覆比从6到10的增加,中空乳胶粒的溶胀程度逐渐减小,强度逐渐增加,遮盖性先增加后减小;当中间层对核包覆比为6,7时,中空乳胶粒表面粗糙,溶胀程度较大,空腔较大,壳层较薄,有相当数量的乳胶粒塌陷甚至破裂;当中间层对核包覆比为9,10时,中空乳胶粒表面光滑,溶胀程度小,空腔较小,壳层较厚,几乎无乳胶粒塌陷和破裂;当中间层对核包覆比为8时,中空乳胶粒溶胀程度适中,遮盖性最佳.

中空聚合物乳胶粒子的合成与结构控制——(Ⅰ)核层乳胶粒的制备及其影响

以甲基丙烯酸/丙烯酸酯/苯乙烯为共聚单体,采用多步种子乳液聚合与碱溶胀的方法制备了中空聚合物乳液微球,通过透射电镜（TEM）和激光粒度仪表征了复合乳液的微相形态,着重研究了核层乳胶粒的制备过程及其影响规律,以及对中空聚合物微球结构的影响。结果表明,核层甲基丙烯酸（MAA）用量在10%-30%,乳化剂用量为单体用量的0.8%-1.2%,通过“饥饿”态进料的种子乳液聚合方法可制备粒径均一核层乳胶粒,可用于制备理想结构的中空聚合物微球。

中空聚合物乳液的制备及其性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)和苯乙烯(St)为共聚单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和非离子型乳化剂(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用种子乳液聚合法和碱溶胀后处理法制备了P(MMA/AA/BA)为核、P(St/AA/AN)为壳的纸张施胶用中空聚合物乳液。研究结果表明:当w(引发剂)=0.80%、m(SDS)∶m(OP-10)=2∶1和w(乳化剂)=1.5%时,中空乳液的综合性能较好,其单体转化率较高、乳液黏度适中、粒径较小且分布较窄。

乳液聚合法制备中空乳胶粒的研究

采用多段乳液聚合法制备了聚（甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸正丁酯一甲基丙烯酸）／聚（苯乙烯一丙烯腈）核壳乳液，然后用碱溶胀处理得到了单分散性较好的中空聚合物微球。以透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对各阶段乳液聚合的胶粒大小和分布以及形貌行了表征。研究了种子乳液聚合反应时间、搅拌速度、单体滴加速度等因素对中空聚合物微球的形态及粒径分布的影响。结果表明：当单体的滴加速度控制在0．1～0．2g／min，搅拌速度控制在80～120r／min时，可以制备中空形态较好的中空聚合物微球。

中性墨水颜料的吸附性与分散稳定性

考察了不同颜基比下增稠剂添加量对墨水表观黏度及触变值的影响和复配碱溶胀型增稠剂对墨水流变性和稳定性的影响。结果表明,分散树脂与增稠剂对颜料粒子存在动态竞争吸附;当墨水颜基比为3∶1,添加占体系总质量0.4%的ALCOGUARD 5800(增稠剂A)与1.0%的T-938(增稠剂B)复合增稠时,所制备中性墨水的流变参数为:触变环面积1 478.30 Pa/s,屈服应力5.19 Pa,触变值4.03,均与日本米库尼墨水参数相当,且离心稳定性系数为96.7%,恒温加热微观分散均匀。

壳层交联剂对聚合物中空微球形貌的影响

以含羧基的乳胶粒为核,采用种子乳液聚合制备多层核壳聚合物微球,经碱液处理后可得聚合物中空微球。通过TEM、SEM、激光粒度和zeta电位仪等对制备的微球进行表征,研究了壳层交联剂DVB用量对聚合过程和微球形貌的影响。结果表明,控制单体滴加速度有利于含羧基核乳胶粒的制备;DVB用量过多会导致种子乳液聚合不稳定,凝胶量增多;随着壳层交联剂用量的增加,碱处理后的聚合物微球依次呈现塌陷和中空结构,空心率可达35.4%。

壳层厚度对中空苯丙乳胶粒结构形态及遮盖性的影响

在利用三层交联型碱溶胀法制备中空苯丙乳胶粒的基础上,采用粒径分析仪、粘度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectrophotometry)等测试方法考察了壳层厚度对中空乳胶粒结构形态和遮盖性的影响。研究结果表明,壳层的厚度对中空聚合物乳胶粒的形态和遮盖性具有重要影响,随着壳层厚度的增加,乳胶粒粒径先减小后增大,并在壳/中间层包覆核的比值等于7时达到最小值,乳液粘度也一直减小。同时,在壳层厚度增加的过程中,中空聚合物乳胶粒表面粗糙程度逐渐降低,破裂和塌陷的乳胶粒逐渐减少,遮盖性先增强后减弱。壳/中间层包覆核的最佳比值为7～9。

聚苯乙烯中空微球的合成与性能研究

采用半连续乳液聚合法,以酸性乳胶粒子为核,在核表面包覆弱亲水性的中间层,然后在中间层的表面包覆强疏水的壳层,并向壳层中引入交联单体,制备出兼具溶胀能力且稳定性良好的聚合物乳胶粒子。探讨了乳化剂用量、核壳比、交联剂用量与pH值对微球形态的影响,总结出最优的工艺条件。结果表明,制备聚合物中空微球的最佳实验条件为:酸性核制备阶段乳化剂用量为0.1wt%,壳层制备阶段核壳比为0.8,交联剂用量为3-6wt%,碱溶胀阶段初始pH值为10.78。

中空结构聚合物微球的制备 Ⅱ.核壳比和壳组成的影响

为了考察核壳比和壳组成对中空结构聚合物微球形态的影响，首先以种子乳液聚合法结合预乳化滴加工艺合成了一系列不同核壳比和壳组成的聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)／聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)核壳乳液，经碱／酸溶胀法处理获得了不同中空度(8％～30％)的中空结构聚合物微球。实验发现，核壳比与壳组成对聚合物微球中空度的影响存在一定的匹配性。一定核壳比下，为获得中空度最大的中空结构聚合物微球，壳组成存在一个最佳值。