RAFT乳液聚合PU单体制备电气石/聚氨酯复合乳液

分别合成碳碳双键封端的阴离子型聚氨酯单体(PUM)和二氧化钛包覆的电气石(Ti O2/TL),然后以具有可逆加成断裂链转移(RAFT)功能的2正丁硫基碳硫酰硫甲基乙酸(BT3PA)修饰Ti O2/TL得到单/双齿螯合型电气石(TL-RAFT);最后以TL-RAFT为链转移剂,用偶氮二异丁腈(AIBN)引发PUM实施乳液聚合,得到电气石/聚氨酯复合乳液(TL/PUemulsions).研究结果表明:当TL-RAFT的质量百分比分别为PUM的3%,6%,9%和12%时,经由RAFT过程分别制得的TL/3PU,TL/6PU,TL/9PU和TL/12PU4种复合乳液放置3个月没有无机粒子沉淀,且其分子量分布系数(PDI)都小于2;DSC和TGA分析测试结果表明,TL/3PU,TL/6PU和TL/9PU3种乳液膜的热稳定性和热失重温度随着电气石含量的增加而提高,TL/9PU的热失重温度与TL/12PU接近.

RAFT聚合诱导自组装法合成聚丙烯酸-b-聚丙烯酸六氟丁酯

以聚丙烯酸为亲水性大分子RAFT试剂,采用 RAFT聚合诱导自组装法制备了聚丙烯酸-b-聚丙烯酸六氟丁酯.采用1 H-NMR、GPC、FT-IR 对聚合物的结构进行了表征.探讨了反应时间、引发剂与链转移剂的摩尔比以及丙烯酸单体与链转移剂的摩尔比对聚合的影响.研究结果表明,当反应时间为6 h,引发剂与链转移剂的摩尔比为0.20∶1时,丙烯酸单体与链转移剂摩尔比为40∶1,丙烯酸的转化率为90.53%,PAA-RAFT的分子量分布为1.12,聚合反应的可控性好.研究了引发剂用量对丙烯酸六氟丁酯的 RAFT 聚合的影响,结果表明当引发剂用量为1.5%时,聚丙烯酸-b-聚丙烯酸六氟丁酯聚合物乳胶粒的粒径分布最窄.TEM分析表明乳胶粒的粒径为300 nm,具有明显的核壳结构.

半连续RAFT反相乳液共聚合制备星型阳离子聚丙烯酰胺

首次提出采用"臂先"方法的丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BisAM)的半连续RAFT反相乳液共聚合方法制备星型阳离子聚丙烯酰胺(sCPAM),该聚合物具有阳离子链段集中在含超支化聚丙烯酰胺(PAM)核的臂末端的结构。通过控制AM和BisAM的加料以及AM与RAFT链转移剂的比例,合成了不同臂长、超支化PAM核及臂末端阳离子组成的sCPAM。研究表明在使用BisAM与AM和DMC摩尔比为2～5:1600的低二烯类单体用量条件下,高效制备了臂数为2.5～6.9、星型聚合物含量高达92.9%的sCPAM。TiO2浊液絮凝研究表明提高星型结构含量以及臂末端阳离子密度的sCPAM具有更好的絮凝效果,絮凝性能优于具有更高阳离子度与分子量的线性无规阳离子聚丙烯酰胺工业絮凝剂C535M。

细乳液体系的MMA的RAFT活性聚合研究

研究了在甲基丙烯酸甲酯(MM A)的细乳液RAFT聚合体系中,加入了-βCD作为增溶剂,在乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)和助稳定剂正十六烷(HD)的协同作用下,较好地解决了体系的稳定性问题,并详细研究各种因素对聚合体系的影响,例如:β-CD用量、引发剂种类、乳化剂用量、聚合反应温度,等等.

低模量、高弹性、高剥离强度丙烯酸酯压敏胶

丙烯酸酯压敏胶广泛应用在电子器件的装配中。随着可折叠屏手机等柔性电子器件发展,传统压敏胶因无法平衡低模量、高弹性以及高剥离强度而难以满足柔性电子器件对反复动态变形的需求。以苯乙烯、丙烯酸异辛酯为单体,采用RAFT乳液聚合设计制备了聚苯乙烯-b-聚丙烯酸异辛酯-b-聚苯乙烯(SEHAS)和聚苯乙烯-b-聚丙烯酸异辛酯(SEHA)嵌段聚合物,研究两种嵌段共聚物共混体系的力学性能、黏弹性和黏结性能。发现当共混物中SEHA的含量从0(质量)提高到75%(质量)时,玻璃化温度仍为-68℃,保持不变,剪切储能模量从27 kPa下降至15 kPa,剥离强度从8.1 N/25 mm提升到10.3 N/25 mm,应变回复率仍然保持在95%以上。研究表明SEHAS/SEHA共组装是一种简便降低模量同时维持较好的交联网络完整性并提高黏弹性的新方法,能够更好地平衡压敏胶高柔性、大变形后的回弹性和良好界面黏合性之间的关系。

自修复纤维素纳米晶/含氟聚丙烯酸酯的研究

采用RAFT调控的Pickering乳液聚合法制备了纤维素纳米晶/含氟聚丙烯酸酯,研究了引发剂用量和软硬单体配比对乳液和乳胶膜性能的影响,并将乳液用于皮革涂饰。结果表明:当引发剂用量为1.2%,软硬单体配比为7∶3时,单体转化率较大,反应中产生的凝胶量较少,乳胶膜具有较优的拒水拒油性、力学性能和自修复性能。扫描电子显微镜(SEM)结果表明经过乳液涂饰的皮革纤维表面覆盖一层薄膜。涂饰皮革具有较好的拒水拒油性、机械性能和自修复性能。

巯基/烯丙基/环氧水性杂化涂料的制备与性能

采用可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)乳液聚合方法,制得聚甲基丙烯酸烯丙酯(P-AMA)和聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(P-GMA)RAFT乳液,并将2种乳液按比例与巯基封端的聚氨酯水分散体(PU-SH)混合成膜,得到具有最佳涂膜性能的杂化涂料配方。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对乳液及涂膜的结构进行表征,用差示扫描量热仪(DSC)等仪器对涂膜的性能进行研究,结果表明:水性杂化体系中的巯基与烯丙基在紫外光照的条件下发生巯基-烯丙基点击反应,与环氧基在受热的条件下发生了环氧开环反应。杂化涂料在经光/热双重固化后涂膜的吸水率为30%、凝胶量为99%、耐溶剂(丁酮)擦试为330次、铅笔硬度为5H、耐冲击性为50 cm。

巯基点击反应制备双重固化的水性混杂涂料

通过可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)乳液聚合的方法合成了一系列具有不同烯丙基/环氧基物质的量比的水性混杂乳液,将此混杂乳液与巯基封端的聚氨酯水分散体复合可制得含烯丙基/环氧基/巯基三种活性基团的水性混杂涂料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对RAFT乳液和固化膜的结构及混杂涂料的固化过程进行研究,并研究了固化膜的性能。研究表明可通过RAFT乳液聚合制得具有预想结构的聚合物乳液,不同的固化条件对固化膜的性能有很大影响,在光/热双重固化的条件下,通过巯基点击反应制备的涂膜铅笔硬度为6H,耐甲乙酮的擦拭次数为1 000次,凝胶量为83.96%,耐冲击性>50 cm。

嵌段型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的制备与性能

针对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中的橡胶粒子相形态难以精确调控的问题,提出采用可逆加成断裂链转移(RAFT)乳液聚合合成苯乙烯-丙烯腈无规共聚物和苯乙烯-丙烯腈/丁二烯嵌段共聚物,并通过共混制备嵌段型ABS树脂,研究嵌段共聚物分子结构对材料相形态和机械性能的影响。结果表明,通过乳液共混可制得橡胶粒子均匀分散的ABS树脂,与市售产品相比,采用两嵌段共聚物为增韧剂的嵌段型ABS树脂具有优异的综合性能,将增韧剂改为三嵌段共聚物,材料的拉伸断裂韧性能进一步提升,但缺口冲击性能下降明显。