亲水单体对聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液颗粒和表面性能的影响

为了提高聚氨酯-丙烯酸酯聚合物的耐水性和耐溶剂性, 将N-甲基二乙醇胺(MDEA)扩链的交联聚氨酯丙酮溶液作为反应介质, 以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯(FA)为单体, 过氧化苯甲酰为引发剂, 通过溶液聚合相转化法制得新型阳离子聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液. 研究了MDEA对聚合物水分散液的乳胶粒径、Zeta电位以及乳胶膜表面性能的影响, 并用FTIR, TEM对聚合物的结构和乳胶粒形态进行了表征. 结果表明, MDEA的添加利于降低乳胶粒径, 但对乳胶膜的疏水性能有不利影响, 当MDEA的质量分数为13.15%时, FPUA乳胶粒的形态呈球形, 粒径约为253 nm, 乳胶膜的表面自由能低于25.1 mJ/m², 接触角衰减速率约为0.38 (º)/min. 另外, 乳胶膜的高温处理能够使表面自由能降低11.5%以上.     

含氟聚氨酯-丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能

以甲基丙烯酸羟乙酯封端的水性聚氨酯作为大分子单体,与甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯在乳液中进行自由基共聚合,制备出具有核壳结构的水性含氟聚氨酯-丙烯酸酯乳液。通过激光粒度分析仪、FT-IR、DSC、TGA、接触角、力学等表征手段,对乳液及其乳胶膜的结构和性能进行了研究,还着重探讨了甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯的含量对乳胶膜性能的影响,结果表明:所制得的材料具有预期结构,并且具有优异的表面性能和力学性能,氟单体的引入使乳胶膜的表面能大大降低,而力学性能明显提高。     

室温自交联丙烯酸酯乳液的制备与表征

使用3种含不饱和双键硅氧烷,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A172)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(A174)为功能单体,采用半连续乳液聚合法制备了室温自交联丙烯酸酯乳液,探讨了硅氧烷功能单体在不同pH条件下水解情况以及其种类和用量对乳液及乳胶膜性能的影响.结果表明,pH在7～9之间时硅氧烷功能单体水解最慢;A172在pH为8.4时5h内就水解完全;增加VTES和A174的用量均能提高乳胶膜的交联度、力学性能和耐水性.控制聚合过程的pH值以抑制硅氧烷功能单体的水解并调节乳液成膜时的pH值以加速硅氧烷功能单体的水解从而增强胶膜的交联程度,发现酸性或碱性条件下得到乳胶膜比中性条件下胶膜的力学和耐水性能均有不同程度的提高,并且在酸性条件下胶膜的性能提高最多.对比使用A174和VTES制备的胶膜,发现这种方法对含有A174胶膜的效果不明显,而含VTES胶膜的性能提高最为显著.     

含氟聚氨酯-丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能

以甲基丙烯酸羟乙酯封端的水性聚氨酯作为大分子单体,与甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯在乳液中进行自由基共聚合,制得具有核壳结构的水性含氟聚氨酯-丙烯酸酯乳液。通过激光粒度分析、FT-IR、DSC、TGA、表面性能测试、力学性能测试等表征手段,对乳液及其乳胶膜的结构和性能进行了检测,另外,还着重探讨了甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯的含量对乳胶膜性能的影响。结果表明:所制得的材料具有预期结构,并且表面能及吸水率低,力学性能优异。氟单体的引入使乳胶膜的表面能大大降低,而力学性能明显提高。     

含氟丙烯酸酯共聚物表面性能的稳定化研究

为提高传统含氟丙烯酸酯乳胶膜表面性能的稳定性,以γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)作为可交联单体,采用细乳液聚合法合成了MPS改性的含氟丙烯酸酯共聚物,利用DLS、TEM、IR对聚合物进行表征,研究了MPS对合成乳液的稳定性、涂膜性能和膜表面接触角稳定性的影响。结果表明,细乳液聚合法适合用于对水敏感单体的聚合,合成的纯丙烯酸酯乳胶为球形结构,平均粒径为92 nm,而氟丙乳胶和含3%MPS的含硅氟丙乳胶形成了典型的核壳结构,平均粒径分别增大至107 nm和103 nm,含硅氟丙聚合物中存在Si-O-Si的交联结构。涂膜性能测试表明,MPS的引入增加了共聚物膜的硬度、耐溶剂性和耐水性。接触角测试表明,随MPS用量的增加,乳胶膜对水的初始接触角和动态接触角随时间的降低值均呈先增大后减小的趋势,共聚体系中加入适量MPS,通过含氟链段与MPS链段的协同作用,可显著提高涂膜表面性能的稳定性。     

优化含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜表面性能的方法研究

含氟丙烯酸酯乳液由于氟的引入具有优异的表面性能,在涂料、胶粘剂、纺织助剂等领域得到广泛应用.然而含氟单体成本较高,而且产物中乳化剂的存在影响了含氟丙烯酸酯乳液涂膜的抗污、疏水疏油等特性.如何采取有效措施提高含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能,是其走向产业化急需解决的问题.针对这方面问题,本文主要从含氟单体的利用率、设计乳胶粒结构、共聚物链结构以及乳胶膜的后处理等方面对近年来的研究成果进行了综述.     

有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液合成方法及胶膜性能的研究

用一次投料法、单体乳液滴加法和引发剂滴加法有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液，聚合过程、胶粒形态及乳液稳定性的观测结果表明：单体乳液滴加法是合成该类乳液的最佳方法，研究了单体乳液滴加法中有机硅含量与聚合反及胶膜性能的关系，结果表明：有机硅含量在１５％以下时，聚合反应可以顺利进行，胶膜性能不仅依赖于聚合时有机硅单体的总量，而且还依赖于有机硅单体中活性硅氧烷所占的比例。     

有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备

将磺酸型聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)和三羟甲基丙烷(TMP)在无有机溶剂参与的情况下进行预缩聚,以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）作为改性剂,加入双官能团单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA),得到含乙烯基和有机硅封端的聚氨酯作为种子乳液,然后与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)混合单体共聚,合成了有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。 红外光谱的表征确定了有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的化学结构;透射电子显微镜观察证实了此复合乳液具有明显的核壳结构;热重分析表明,经有机硅和丙烯酸酯改性后,胶膜的最大热失重温度提高了20 ℃,X射线衍射分析表明胶膜的结晶度降低,有利于提高膜的韧性。 力学性能测试及吸水率测试结果表明,当有机硅含量为1.9%时,胶膜的拉伸强度最高达到25.03 MPa,断裂伸长率为328%,此时膜的吸水率最低。     

有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯细乳液的制备及性能

将自制的聚氨酯大单体与含乙烯基有机硅单体、丙烯酸酯进行共聚反应,通过合适的工艺条件,制备了一系列性能稳定的细乳液。研究了聚合方法、有机硅含量对共聚细乳液及胶膜性能的影响。结果表明,种子细乳液法制得的聚合物结构明确,细乳液粒径均在150 nm左右,分布指数约为0.07,有机硅的引入使乳液胶膜耐水性及耐高温性得到了明显提高。     

含氟丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的制备及其表面性能的研究

研究了聚合工艺、含氟丙烯酸酯类单体种类和用量、苯乙烯和自由基引发剂用量及硅烷偶联剂、催化剂等因素对含氟丙烯酸酯-乙烯共聚物表面性能的影响。结果表明：聚合工艺、含氟丙烯酸酯类单体种类和用量对共聚物表面的憎水性能有显著的影响;采用延时滴加含氟丙烯酸酯类单体可提高共聚物膜表面的憎水性;随含氟丙烯酸酯类单体侧链含氟烷基的链长和氟原子数及含氟单体用量的增加,共聚物水接触角增大,吸水率下降;共聚物薄膜的硬度则与含氟丙烯酸酯类单体中α-取代基、侧链含氟烷基的链长和用量、苯乙烯用量、引发剂浓度等相关;硅烷偶联剂和催化交联剂的加入可提高共聚物薄膜的强度。     

Stability of Emulsion Polymerization of New Fluorinated Acrylate Emulsion and Its Characterization

The new fluorinated acrylate emulsion was synthesized by using the intermediate perfluorous nonene and 2-hydroxyethyl methacrylate as the staring reactants via semi-continuous seeded emulsion polymerization. The structures, glass transition temperature, thermal property and water repellency of the fluorinated acrylate emulsion were characterized with FTIR, differential scanning calorimetry, thermal analysis, and contact angle meter. Influences of many factors such as the theoretical solid content, the temperature of the emulsion polymerization on the stability of the emulsion polymerization, the added amount of emulsifiers and the added amount of the initiator were studied. Results show that the stability of the emulsion polymerization is fairly good when the theoretical solid content is below 30% and the reaction temperature is 80°C and the added amount of emulsifiers and the initiator are 6.0–8.0% and 2.0% respectively. In comparison with the acylate emulsion, the thermal stability of the fluorinated acrylate emulsion is decreased but the water repellency of the fluorinated acrylate emulsion is greatly increased.     

核壳型含氟丙烯酸酯共聚物的合成及性能

采用饥饿态半连续种子乳液聚合方法, 在十二烷基硫酸钠(SDS)/辛基苯基聚氧乙烯醚(TX-10)复合乳化剂的作用下, 分别选用甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEM)、甲基丙烯酸六氟正丁酯(HFBM)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为含氟单体, 合成以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和含氟单体为原料的核壳型结构含氟丙烯酸酯共聚物乳液. FTIR, 1H NMR, TEM和DSC分析结果显示, 获得了BA/MMA/含氟单体的共聚物乳液, 且乳液具有明显的核壳结构. DSC, TGA和SEM-EDX的分析显示, 核壳型结构的共聚物具有优异的热力学稳定性能和成膜性能; 长侧链或短侧链含氟单体对共聚物的热稳定性影响不明显, 但侧链较长的含氟单体所获得的聚合物在成膜过程中更易向表面迁移, 更能体现含氟聚合物的优点.     

氟含量对含氟丙烯酸酯共混乳胶膜梯度结构和表面性能的影响

首先将制备出的平均粒径较小的含氟丙烯酸酯均聚物乳液与平均粒径较大的纯丙烯酸酯共聚物乳液按不同的比例( 1/9,2/8,3/7,4/6,5/5)共混,接着将各共混乳液在室温下(20℃)玻璃基材上干燥后,于110℃/210℃下热处理一段时间.运用接触角法,XPS、AFM、SEM-EDX等详细研究了共混乳胶膜中含氟组分含量对...     

Structure and properties of novel fluorinated polyacrylate latex prepared with reactive surfactant

The novel fluorinated polyacrylate latex was successfully prepared by emulsion polymerization of perfluorononylene allyl ether, butyl acrylate and methyl methacrylate initiated by potassium persulfate in water and emulsified with the reactive surfactant. Films of the novel fluorinated polyacrylate latex were prepared by coating the latex directly on the clean glass sheet and allowed to dry at 80°C in the bake oven. The characteristics of the film such as hydrophobicity and glass transition temperature were studied; its structure was investigated by FTIR spectrometry and NMR. The influence of the fluorinated monomer content on the emulsion polymerization and performance of the latex were also studied. It was shown that the hydrophobicity and glass transition temperature of the latex are improved when the fluorinated monomer is introduced to copolymerize with other monomers, however, the stability of emulsion polymer and the conversion rate is decreased with the increase of its content.     

聚丙烯酸增稠剂的反相乳液聚合及其增稠性能

采用具有增稠和抗电解质作用的丙烯酸聚氧乙烯酯活性单体和具有聚合稳定作用的高分子表面活性剂,通过反相乳液聚合法合成了涂料印花用丙烯酸系增稠剂.研究了活性单体、交联剂、反应时间等因素对产物性能的影响.得出活性单体用量占共聚单体摩尔数的0.5%,交联剂占共聚单体质量的0.3%,反应时间为1.5h时,增稠剂的综合效果最好.     

预聚物复合助稳定剂条件下含氟丙烯酸酯共聚物的细乳液聚合

以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFMA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,在十二烷基硫酸钠(SDS)/磺酸盐型阴离子氟表面活性剂(S100)/辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)组成的乳化体系中,采用预聚物和十六醇(HDL)共同组成的复合助稳定剂,对细乳液聚合制备St/BA/TFMA三元共聚物的过程进行了研究.通过F...     

Facile hydrophobic modification of hybrid poly(urethane-urea)methacrylate aqueous dispersions and films through blending with novel waterborne fluorinated acrylic copolymers

Aqueous dispersions of fluorinated particles (PBF) based on copolymers of butyl acrylate with 2-(perfluorononenyloxy)ethyl methacrylate (FNEMA), 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, and 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl acrylate, respectively, were synthesized by emulsion polymerization in the presence of unfluorinated and fluorinated anionic surfactant binary mixtures. These fluorinated dispersions showed good to excellent colloidal stability, as determined by freeze–thaw, centrifugation, and critical coagulation concentration measurements. Blending of small amounts (1–10 wt.%) of PBF latex particles with a waterborne hybrid poly(urethane-urea)-methacrylate (PUUA) resulted in a series of slightly fluorinated modified PUUA with good film-forming properties and low surface energy. The precursor PUUA had been synthesized separately by simultaneous chain extension of a poly(ester-urethane)-diisocyanate with ethylenediamine and soapless free radical polymerization of methyl methacrylate swelling the resulting branched or slightly cross-linked poly(urethane-urea) self-dispersible ionomer particles. The results of dynamic light scattering and zeta potential measurements suggest that the merging of PUUA and PBF particles and either engulfing or interdiffusion of the incompatible macromolecular phases occurred to some extent already in the colloidal state. Highly hydrophobic films with surface energy as low as 17 mJ/m² were obtained upon the hybridization of PUUA with the FNEMA copolymer. Thermal annealing allowed minimizing the effects of fast surface dynamics, leading ultimately to water absorption, and promoting synergistic enhancement of the resulting hybrid film hardness, as required for coating applications.     

离子型共聚单体参与下的全氟丙烯酸酯无皂乳液共聚

离子型共聚单体参与下的全氟丙烯酸酯无皂乳液共聚;全氟烷基丙烯酸酯;无皂乳液;离子型共聚单体     

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°.     

高固含量低粘度P(MMA/BA/AA)乳液的制备及性能研究

先利用半连续种子乳液聚合法制备固含量为50%,粒径480nm的单分散甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)与丙烯酸(AA)的共聚物种子乳液;然后以上述种子乳液为介质,十二烷基硫酸钠为乳化剂,碳酸氢钠为缓冲剂,过硫酸铵为引发剂制备固含量72%,乳胶粒具有二元分布特征的高固含量、低粘度稳定乳液:其中大乳胶粒径500～600nm,小乳胶粒径约80nm.所得乳液中乳化剂总含量为聚合物质量的2.1%;粘度在剪切速率为21s-1时为400mPa·s.另外,相对于常规乳液,所制备高固含量乳液胶膜具有更好的光泽度.