聚氨酯高分子表面活性剂的研究进展

在乳液聚合中,传统的小分子表面活性剂发挥着非常关键的作用,但是它们容易在漆膜中发生迁移,最终降低涂膜的耐水性;而高分子表面活性剂的使用,可以较好的避免表面活性剂的解析及其在膜中的迁移.其中,聚氨酯类的高分子表面活性剂由于具有良好的表面活性、优异的耐寒性、弹性、高光泽以及其软硬度可随温度变化,耐有机溶剂性好等优点, 已经成为研究的热点.本文综述了近几年来,聚氨酯表面活性剂的种类、合成以及应用的进展,并对其进行了讨论.     

核壳结构三元含氟丙烯酸酯乳液的制备及表征

以甲基丙烯酸三氟乙酯(Actyflon-G03)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,采用质量比为 1/1 的 OP-10/SDS 复合乳化荆,利用种子乳液聚合法,合成了核壳结构共聚物乳液.研究了温度对聚合反应、氟单体含量对聚合物膜吸水性及硬度的影响,采用 DSC、SEM-EDX、TEM 表征了共聚物膜的性能及乳胶粒子特征.结果表明:当 Actyflon-G03 含量为 23.28%时,核壳型结构粒子呈球形分布,粒径约为 80～110 nm,膜吸水率最低,硬度最高,并有 75.85%的最大转化率和 0.58%的最低凝胶率.SEM-EDX 分析显示,氟原子在成膜过程中向膜表面迁移,降低了膜的表面能.     

苯胺在十二烷基苯磺酸/水体系中的乳液聚合过程研究

利用光学显微镜和扫描电镜,对以水为介质、十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂的苯胺乳液聚合过程进行监测,发现苯胺在水体系中与DBSA反应形成DBSA-苯胺盐的棒状聚集结构,讨论了DBSA、苯胺、氧化剂的配比及浓度对聚合过程中棒状聚集结构的长度和数量及生成聚苯胺的电导率的影响,提出苯胺在DBSA/水体系中的乳液聚合反应是在胶束表面进行的,而棒状聚集结构中的DBSA-苯胺盐单体经水相扩散到乳胶粒子中,形成颗粒状的聚苯胺.     

乳液聚合中聚苯胺膜形成的动力学研究

以(NH4)2S2O8(APS)为氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)同时为乳化剂和掺杂剂,采用乳液聚合方法制备聚苯胺膜(PANIfilm),用石英晶体微天平(QCM)实时监测聚苯胺膜的形成过程,并对其动力学过程进行研究.结果表明,聚苯胺成膜反应对APS是0.5级,对苯胺是1级,聚苯胺膜增长速率随温度的升高而增加,而聚苯胺膜的最终沉积量却减小,表观活化能Ea=41.15kJ/mol,与均相溶液聚合成膜法的结果相近;随着DBSA浓度的增加,聚苯胺膜增长速率减小,而最终的沉积量增大.     

AM/(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸钠的反相微乳液共聚合动力学研究

通过实验绘制了失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)-聚氧乙烯山梨醇酐单脂酸酯(Tween80)复配乳化剂、丙烯酰胺、(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸钠和环己烷的拟三元相图.采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原引发剂,通过动力学研究,得到了聚合反应的表观活化能为68.10 kJ/mol,并分别得到了聚合速率与产物特性粘数的动力学关系式Rp∝[M]1.74[APS]0.60[E]-1.28,[η]∝[M]0.78[APS]-0.23[E]-0.71,分析了单体浓度、引发剂浓度、乳化剂浓度对共聚合反应速率Rp和共聚物特性粘数[η]作用及影响的原因,在动力学研究的基础上初步探讨了聚合机理.     

UV光引发的丙烯酰胺反相乳液聚合

报道了不透明丙烯酰胺反相乳液体系的UV光引发聚合新方法 .使用普通中压汞灯并辅以适当搅拌 ,UV光引发丙烯酰胺 水 煤油 Span80 +OP 10反相乳液聚合可在 2 0min左右完成 ,所得聚合物分子量达千万 ;聚合过程中不存在恒速期 ,扫描电镜未观察到聚合前后乳胶粒径有数量级的变化 ,表明聚合反应以单体液滴成核为主 .此外 ,考察了光引发剂类型及浓度、单体浓度、乳化剂用量、反应温度等对聚合反应的影响 ,结果表明不同光引发剂的引发活性为Irgacure 2 95 9>(ITX +EDAB) >BDK ,引发剂浓度增加 ,反应速度先增加而后降低 ,存在一最大值 ;单体浓度增加 ,反应速度加快 ,聚合物分子量提高 ;乳化剂用量增加 ,反应速度加快而分子量变化不明显 ;聚合表观活化能为 13 34kJ mol.     

乳化剂对聚硅氧烷乳液稳定性的影响

研究了乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、烷基聚氧乙烯醚和烷基季铵盐对聚硅氧烷乳液聚合的影响。采用复合乳化剂可以提高乳液稳定性。结果表明：①在以D4、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为原料的乳液聚合中。当非离子型乳化剂烷基聚氧乙烯醚和离子型乳化剂烷基季铵盐复合使用时,二者性能互补,产生协同效应,可使聚合物乳液具有很大的稳定性。②在实验选定的乳化剂中,非离子型烷基聚氧乙烯醚乳化剂用量为80mL(含量为0．05g／mL)、离子型烷基季铵盐乳化剂为60mL(浓度为0．05g／mL)时。其乳液的电解质稳定性、pH稳定性、冻融高温稳定性和离心稳定性等较好。     

PMMA/P(AN-MMA)纳米复合粒子的制备与形貌表征

采用种子乳液聚合的方法制备PMMA／P(AN-MMA)纳米复合粒子,在第二阶段聚合过程中分别采用水溶性引发剂、油溶性引发剂以及氧化还原引发体系,通过透射电子显微镜(TEM)来观察复合乳胶粒子的形态结构,得到的PMMA／P(AN-MMA)纳米复合粒子为半球形结构,与热力学理论预测结果一致。     

细乳液聚合制备载有CdTe的交联聚苯乙烯荧光微球

利用改进的正相细乳液聚合法, 对疏水的CdTe纳米晶进行包覆, 得到了纳米级的交联聚苯乙烯荧光微球. 研究发现, 较高的引发剂浓度和较高的交联度有利于抑制相分离的发生和荧光的保持. 进而将3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为共聚单体, 得到了表面硅羟基功能化的聚苯乙烯荧光微球, 改善了微球在水相中的分散性, 并将此类荧光功能微球成功用于细胞成像.     

MMA/BA种子半连续乳液聚合成核过程及机理研究

引入一种不溶于水的染色剂(BL-S)作示踪剂,研究甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸丁酯(BA)种子半连续乳液聚合中各变量对成核过程及成核机理的影响,运用最终乳胶粒中染色剂的含量(Pdye)、最终乳胶粒子数(Npc)、胶束成核和均相成核所形成的粒子数目(Nm和Nh)等参数对聚合过程中的成核情况进行定量分析.结果发现,当引发剂浓度[I]增大时,Pdye、Nh、Nm和Nh/Npc均随之增大,同时Nm/Npc相应地减小,且Nm/Npc=-0.0262[I]+0.8833,表明均相成核随[I]的增大而增加,但胶束成核的比例减小.乳化剂浓度[E]在不同范围内对成核机理的影响不同,在[E]=0.7216×10-2mol.L-1时,体系中胶束成核和均相成核比例相等,各为50%;当[E]>0.7216×10-2mol.L-1时,随[E]增大,成核时间t1,2逐渐缩短,Nm/Npc增加,Nh/Npc减小,胶束成核所占比例大于均相成核,胶束成核逐渐上升为主要成核方式;反之当[E]<0.7216×10-2mol.L-1时,体系中胶束成核所占比例小于均相成核,均相成核为主要成核方式.当MMA的摩尔分率fMMA由0增至0.6时,Nm/Npc从80.93%下降至50%,体系中以胶束成核为主,均相成核为辅;当fMMA由0.6增至1时,Nm/Npc已降至40%,而Nh/Npc增至60%,体系中已转变成均相成核为主,胶束成核为辅.在常规和种子半连续乳液聚合中,t1,2分别为12min和6min,而Pdye变化较小,表明聚合方式只影响粒子的形成过程和成核时间的长短,对成核方式影响甚微.