丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合彈性乳液的制備

采用“原位復(fù)合“方法合成了納米sio2/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液,以此乳液為基料配制的乳膠涂料具有性能好、無污染、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn).介紹了納米sio2/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液及其乳膠漆的配方和制備工藝,研究了納米sio2用量對涂料性能的影響

近年來,許多研究者利用聚氨酯(pu)乳液和丙烯酸酯(pa)乳液共聚具有性能互補(bǔ)的作用,制備了聚氨酯/丙烯酸酯(pua)復(fù)合乳液。雖然,pua復(fù)合乳液較單一乳液性能好,但是其涂膜的硬度、耐水性和耐化學(xué)品性還難以滿足高檔水性木器涂料的要求。

近年來，許多研究者利用聚氨酯（pu）乳液和丙烯酸酯（pa）乳液共聚具有性能互補(bǔ)的作用，制備了聚氨酯／丙烯酸酯（pua）復(fù)合乳液。雖然，pua復(fù)合乳液較單一乳液性能好，但是其涂膜的硬度、耐水性和麗化學(xué)品性還難以滿足高檔水性木器涂料的要求。

以異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)、硅溶膠、聚醚二元醇(n210)、二羥甲基丙酸(dmpa)、三羥甲基丙烷(tmp)等為原料,采用原位分散聚合法制備了水性硅溶膠/丙烯酸聚氨酯(sio2/pua)納米復(fù)合乳液,研究了硅溶膠、dmpa和tmp的用量以及中和度對sio2/pua納米復(fù)合涂層性能的影響,確定了較佳的制備條件:硅溶膠最大添加量為sio2占sio2/pua總固含量的4.5%,dmpa添加量為pua質(zhì)量的6.5%,tmp添加量為pua質(zhì)量的1.25%,中和度控制在90%。在此條件下制備的sio2/pua納米復(fù)合涂層與市售pua涂膜相比,其硬度、附著力、耐水性、耐溶劑性等都得到一定程度的提高。

將改性納米sio2與聚丙烯酸酯乳液經(jīng)過球磨,流涎或涂刷制膜可得到抗靜電復(fù)合膜.tem照片顯示:改性納米sio2為球形,粒徑20nm,以幾個(gè)顆粒的聚集體為獨(dú)立基團(tuán)均勻分散,團(tuán)聚體在尺寸＜100nm.改性納米sio2/聚丙烯酸酯復(fù)合膜制備與性能研究表明:當(dāng)納米sio2與聚丙烯酸酯樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%時(shí),復(fù)合膜的表面電阻率可達(dá)到108ω/cm,復(fù)合膜為半透明膜;復(fù)合膜表面具有一定的親水性,烘干后,放在20～30℃、濕度60%～80%的空氣中2～4h后,復(fù)合膜表面電阻率降低到106ω/cm.

介紹了適合于制備聚氨酯-丙烯酸酯(pua)復(fù)合乳液的常規(guī)物料及新近開發(fā)的物料,包括多異氰酸酯、聚多元醇、乙烯基單體、親水性物質(zhì)、中和劑、交聯(lián)劑、引發(fā)劑等。介紹了種子乳液聚合法、原位乳液聚合法和溶液聚合轉(zhuǎn)相法三種典型的制備pua復(fù)合乳液的工藝及其最新進(jìn)展。指出開發(fā)功能性原材料、完善原位乳液聚合法和溶液聚合轉(zhuǎn)相法以及探索新的合成工藝將成為今后研制高性能pua復(fù)合乳液的重要領(lǐng)域。

防水丙烯酸彈性乳液生產(chǎn)成功

基于無溶劑法運(yùn)用輻射聚合制備出氟改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液。通過60co射線引發(fā)丙烯酸酯單體聚合且接枝于聚氨酯側(cè)鏈上,測試結(jié)果表明此法獲得的pua涂膜性能優(yōu)異,大幅提升了涂膜的硬度和力學(xué)性能。而氟改性的pua涂膜具有良好的耐水性。整個(gè)反應(yīng)過程不使用有機(jī)溶劑,對環(huán)境無害,且輻射加工在我國屬新興的綠色環(huán)保加工產(chǎn)業(yè),對合成革用聚氨酯從溶劑型向水性的變革具有重要意義。

采用經(jīng)典的st觟ber法在常溫下制備納米級(jí)硅溶膠,用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷對其改性。在陰離子乳化劑和非離子乳化劑共同存在下,通過乳液聚合制備了硅溶膠/含氟聚丙烯酸酯復(fù)合乳液。表征了乳膠粒形貌,測試了共聚物組成及性能、乳液穩(wěn)定性和乳膠膜性能。結(jié)果表明:乳膠粒有明顯的核殼結(jié)構(gòu),乳液有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、高溫和低溫穩(wěn)定性;硅溶膠/含氟聚丙烯酸酯復(fù)合乳膠膜吸水率達(dá)12.50%,對水的接觸角為93.5°;復(fù)合物的熱穩(wěn)定性高于普通聚丙烯酸酯共聚物和含氟聚丙烯酸酯共聚物。

合成低聚物p(ba/aana),以此為乳化劑合成了以pba為核,pmma為殼的性能優(yōu)異的彈性涂料,并研究了低聚物用量、核殼用量比、殼層aa用量、交聯(lián)劑用量和加料方式等因素對乳液和涂膜性能的影響,并通過紅外光譜、tem等表征手段進(jìn)行了研究。

介紹了防水涂料用高彈性模量丙烯酸酯共聚乳液的制備，該共聚乳液具有極好的耐候，耐酸雨、耐堿，耐低溫和良好的柔韌性和附著強(qiáng)度。

核殼結(jié)構(gòu)丙烯酸酯彈性涂料的制備

介紹了防水涂料用高彈性丙烯酸酯共聚乳液的制備。該共聚乳液具有極好的耐候、耐酸雨、耐堿、耐低溫和良好的柔韌性和附著強(qiáng)度

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯-丙烯酸酯(wpua)復(fù)合乳液,系統(tǒng)地研究了水性聚氨酯(pu)含量、nnco/noh(初始物質(zhì)的量比)、親水性擴(kuò)鏈劑二羥甲基丙酸(dmpa)用量及軟硬單體質(zhì)量比對wpua乳液及其膜的性能的影響。結(jié)果顯示,wpua乳液膠粒呈核殼型結(jié)構(gòu),聚丙烯酸酯(pa)與pu鏈段具有良好的相容性,當(dāng)pu質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%、nnco/noh為5:1、mmma/m2-eha為1:4、dmpa質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.8%時(shí),所得wpua復(fù)合乳液及其膠膜綜合性能較好。

用細(xì)乳液聚合的方法制備水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合細(xì)乳液,研究了引發(fā)劑的種類與用量對乳液的影響,并對膠膜進(jìn)行熱重分析,同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測試膠膜的拉伸強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明:pu加入量為15%時(shí),膠膜拉伸強(qiáng)度提高23%,此處的斷裂伸長率和剝離強(qiáng)度也達(dá)到了最大值。

以富馬海松酸水性聚氨酯(fwpu)和甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸丁酯(ba)等為主要原料,合成富馬海松酸型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液(fwpua)。探討了引發(fā)劑的種類和用量及丙烯酸酯加入量等因素對反應(yīng)的影響。對所得產(chǎn)品進(jìn)行了紅外光譜分析,并測試了漆膜的拉伸強(qiáng)度、鏡面光澤、擺桿硬度和耐溶劑性。結(jié)果表明:用偶氮二異丁腈和過硫酸銨為復(fù)合引發(fā)劑,引發(fā)劑用量為0.8%,丙烯酸酯的加入量為30%時(shí),復(fù)合乳液的拉伸強(qiáng)度、擺桿硬度、耐水性、耐堿性、耐醇性和鏡面光澤均有不同程度的提高。

介紹了防水涂料用丙烯酸酯共聚物乳液的制備。討論了單體，乳化劑，引發(fā)劑及聚合工藝對乳液的性能的影響。實(shí)際應(yīng)用表明，合成的丙烯酸酯共聚物乳液可改善瀝青防水涂料的耐高，低溫性，柔韌性和附著強(qiáng)度。

大量研究表明,將聚氨酯和聚丙烯酸酯結(jié)合在一起得到的聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合乳液(pua)可使涂膜獲得更優(yōu)異的性能,在水性涂料中有重要的應(yīng)有價(jià)值.pua復(fù)合乳液的合成方法對復(fù)合組分的相容性以及復(fù)合乳液乳膠膜的性能有重要的影響.本文綜述了水性聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合乳液主要合成方法的研究狀況,并對各種方法進(jìn)行比較.

采用種子溶脹乳液聚合法,以水性聚氨酯為種子,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為單體制備水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液,考察了聚合溫度、攪拌速度、引發(fā)劑種類、引發(fā)劑用量及反應(yīng)時(shí)間對聚合過程的影響.結(jié)果表明:適宜的聚合溫度控制為85℃;適宜的攪拌速率為150～250r/min;采用水溶性引發(fā)劑時(shí)引發(fā)效率較高,過硫酸鉀的最佳用量為0.8%;隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,乳液粒徑先減小后增大.用紅外光譜對聚氨酯丙烯酸酯乳液進(jìn)行分析,表明丙烯酸酯參與了反應(yīng).

以聚四氫呋喃二醇(ptmg-1000)和異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)為基本原料,二羥甲基丙酸(dmpa)作為親水?dāng)U鏈劑,甲基丙烯酸-β-羥乙酯(hema)作為偶聯(lián)劑與甲基丙烯酸甲酯(mma)反應(yīng),采用核殼乳液共聚法,制備了聚丙烯酸酯-聚氨酯復(fù)合乳液(wpua);通過紅外光譜、透射電鏡對wpua乳液粒子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,探討了dmpa用量、聚氨酯預(yù)聚體r值、聚氨酯(pu)鏈段與聚丙烯酸酯(pa)鏈段質(zhì)量比等因素對乳液外觀、粘度、穩(wěn)定性等性能的影響;結(jié)果表明,當(dāng)dm-pa用量為6份,r值為2.5,pu鏈段與pa鏈段質(zhì)量比為70∶30時(shí),所得wpua表觀性能較為優(yōu)異。

介紹了目前水性涂料常用的丙烯酸酯乳液及其研究進(jìn)展,指出目前丙烯酸酯乳液在涂料應(yīng)用中存在的一些問題,并指出了未來丙烯酸酯乳液的研究重點(diǎn),最后對丙烯酸酯乳液應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

以mma/ba/aa/gma/hea/磷酸酯(pam100)為聚合單體,利用種子乳液法合成了磷酸酯丙烯酸防銹乳液,討論了交聯(lián)單體、磷酸酯、反應(yīng)型乳化劑對乳液性能的影響。結(jié)果表明:磷酸酯的加入可提高涂層的附著力。該乳液與傳統(tǒng)的苯丙乳液相比,擁有更好的鈣離子穩(wěn)定、防銹性能、濕態(tài)附著力,具有良好的市場推廣價(jià)值。