廖勇勤[1]2001年在《甲基丙烯酸甲酯乳液和微乳液超声辐照引发聚合以及与无机纳米粒子复合的研究》文中研究表明新材料是高新技术发展的基础，新技术为新材料的制备提供手段。本文采用超声辐照新技术实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的乳液聚合、微乳液聚合以及与无机纳米粒子的纳米复合，得到了具有特殊结构与性能的新材料。 1．超声辐照引发MMA乳液聚合。 实现了超声辐照引发MMA间歇乳液聚合。 对各影响因素进行了深入讨论。结果表明在超声辐照引发MMA乳液聚合中乳化剂起重要作用。随乳化剂浓度的增加，单体转化率提高。提高水浴温度有利于提高单体转化率。超声输出功率对提高单体转化率存在一最佳值。增加反应体系体积和增加单体浓度都会降低单体转化率。超声辐照引发乳液聚合的转化率-时间曲线和常规乳液聚合基本相似。研究表明各因素对聚合产物PMMA分子量的影响比较复杂，这是因为超声辐照不仅引发了乳液聚合，同时对聚合产物有降解作用。 对影响超声辐照引发MMA乳液聚合诱导期的各因素进行了深入讨论。提高氮气速率、提高乳化剂浓度和水浴温度、采用最佳功率输出，以及降低单体浓度使聚合诱导期从5-10分钟缩短到少于1分钟；单体的最终转化率也从25％增加到67％；达到最高转化率的反应时间从4-5小时缩短到30分钟。 表征了超声辐照引发聚合的PMMA的结构。透射电镜表征说明超声辐照新方法可在常规乳化剂浓度下得到纳米级PMMA乳胶粒，因此超声辐照是进行小乳液或微乳液聚合得到纳米级PMMA新材料的有效方法。分子量测试表明在聚合早期阶段就已形成了高分子量的大分子链。超声辐照引发MMA乳液聚合得到的PMMA分子量很高，在3-4百万的数量级。 提出了超声辐照引发MMA乳液聚合的机理，并和常规乳液聚合、超声辐照引发单体本体聚合作了比较。 实现了超声辐照引发MMA半连续和连续乳液聚合。减慢单体滴加速率或物料流入流出速率，可提高单体转化率。 实现了超声辐照引发MMA乳液共聚。研究了MMA／BA和MMA／MAA 四n大学博士学位论文一的乳液共聚反应。红外光谱测试证明了MMA和MAA的共聚。发现随BA组分的增加，共聚单体转化率增加。MAA的加入对MMA的转化率有所提高，但对PMMA的分子量及其分布没有显着影响。 实现了超声辐照引发MMA种子乳液聚合。研究了以PMMA或PBA为种子，MMA为共聚单体的种子乳液聚合。实验结果表明聚合物种子降解产生大分子自由基而引发了单体的共聚反应。共聚物乳胶粒很可能是核壳型结构，并讨论了其生成机理。 通过对超声辐照引发MMA间歇乳液聚合、半连续和连续乳液聚合、乳液共聚以及种子乳液聚合的深入研究，建立了超声辐照引发MMA乳液聚合新技术，为超声辐照新技术在新材料制备的工业化应用提供了理论和实验依据，而且超声辐照新技术为聚合物结构与性能的调控提供了有效手段。2．超声辐照弓l发 MMA微乳液聚合。 实现了超声辐照引发MMA的微乳液聚合，单体转化率高达90％。对影响MMA微乳液聚合的各因素进行了详细讨论。 用自由基捕捉剂DPPH进行了超声辐照引发MMA徽乳浪聚合引发过程的动力学研究，得出了不同温度和功率输出条件下的速率常数以及表观活化能。得到的速率常数比超声辐照引发纯单体聚合的速率常数大一个数量级，说明超声辐照在微乳液聚合体系中的引发作用远远强于纯单体体系；得到的表观活化能为正值，说明温升有利于超声辐照引发微乳液聚合。由于超声辐照下微乳液体系和乳液体系的引发机理相同，以上动力学结论也适用于超声辐照引发乳液聚合体系。对聚合过程动力学的研究证实了引发剂用量决定聚合反应速率曲线恒速期长短的观点。对超声辐照引发MMA微乳液聚合动力学的研究为深入理解超声辐照引发微乳液、乳液聚合的机理提供了理论依据。 表征了超声辐照引发MMA微乳液聚合得到的PMMA的结构。透射电镜观察结果表明PMMA微乳液平均粒径为36．5 urn，粒径分布很窄，说明超声辐照引发微乳液聚合是制备PMMA微乳液和纳米PMMA粒子的有效方法。红外和氢谱测试表明得到的PMMA以间同立构为主。 建立了超声辐照引发MMA微乳液聚合新技术，有望克服常规微乳液聚 〕 四川大学博士学位论文一合中单体含量少、乳化剂用量多等弊端，提供了制备具有特殊结构与性能的新材料的手段，发展了超声辐照新技术。3．超声辐照制备聚合物／无机纳米粒子复合材料。 利用超声辐照的分散、活化以及引发聚合等多重功能，实现了超声辐照制备PMMAjTIOZ，PMMA／SIOZ纳米复合材料。在超声辐照分散、活化无机纳米粒子的同时，引发 MMA单体在纳米粒子（TIOZ、SIOZ和 AI。O3）表面聚合，成功制备了PMMA基纳米复合材料，透射电镜观察说明纳米粒子在PMMA基体中得到均匀纳米分散，红外测试表明PMMA与纳米粒子结合紧密。 实现了超声辐照制备 PBMAj Y－A12O。纳米复合材料。超声辐照使纳米 Y－A12O3粒子纳米分散的同时，引发BMA单体的包裹乳液聚合，成功制备了PBMA／ v?
徐彦[2]2008年在《有机硅丙烯酸酯共聚乳液的合成与性能研究》文中研究表明本文对乳液聚合的理论研究进展和有机硅改性丙烯酸酯乳液的国内外研究进展进行了评述,确定了采用高剪切单体预乳化法合成稳定的有机硅丙烯酸酯共聚弹性乳液,并将所得的产物进行结构与性能的测试和表征。本文研究的硅丙乳液是以乙烯基硅氧烷单体、八甲基环四硅氧烷(D4)和丙烯酸酯类为主要原料,通过乳液共聚反应在丙烯酸酯聚合物主链上引入硅氧烷侧基,该基团水解后与八甲基环四硅氧烷缩合,引入聚硅氧烷接枝链。分别考察了乳化体系、引发剂、温度、交联剂、丙烯酸酯软硬单体配比和有机硅单体用量在制备有机硅改性丙烯酸酯共聚物中对聚合过程稳定性的影响,确定出基本的聚合工艺和生产配方,并对所制备的有机硅改性丙烯酸酯乳液的组成、粒子形态、粒径大小及分布等进行了表征。重点研究了有机硅单体用量对弹性膜性能的影响,通过对其透明性、力学回弹性、吸水率、热稳定性以及红外光谱的测试,结果表明:随着有机硅用量的增加,硅丙乳胶膜的综合性能得到提高,当有机硅单体总量为单体的20%左右,聚合过程稳定,涂膜性能良好。另外,本课题通过加入反应性乳化剂2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)来制备硅丙弹性乳液,探讨了AMPS的用量对乳胶膜力学性能和乳液稳定性的影响。研究结果表明:加入作为可聚合乳化剂的AMPS减少了常规乳化剂的用量,AMPS分子以共价键方式结合在乳胶粒表面上,能在很大程度上提高乳液的稳定性;同时,所制备的乳胶膜具有优越的拉伸性和回弹速率。当体系中AMPS的用量为4%时,得到最佳的应用效果。
汪文祥[3]2010年在《硅丙乳液的制备及其在纸张中的应用研究》文中研究表明有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液结合了丙烯酸酯聚合物良好的粘结性能和有机硅聚合物优良的疏水性、热稳定性和柔性而成为目前各国研究的热点,并使得该类树脂在高耐候性、高耐玷污性涂料、织物整理及纸张表面施胶、纸张增强以及纸张增柔中将有着十分广泛的应用。但是,由于有机硅氧烷单体疏水性大,这不仅导致有机硅单体的转化率较低,并且也使乳液的稳定性降低,共聚物组成难于控制,乳液树脂的成膜性不好,这已成为乳液聚合制备有机硅改性丙烯酸酯共聚物的难点。为了克服在制备有机硅改性丙烯酸酯共聚物的过程中有机硅容易水解的缺陷,我们采取细乳液聚合方法制备有机硅预聚体的方法,解决聚合过程中高疏水性单体在水相中扩散受阻和易发生水解所引起的单体转化率较低的问题。首先,本论文以八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,酸为催化剂,由十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚氧乙烯基醚(NP-10)组成复合乳化剂体系,十六烷(HD)为共稳定剂,采用细乳液聚合技术成功制备出粒径在250nm左右的聚二甲基硅氧烷乳液(PDMS),然后加入乙烯基封端剂制成乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷预聚体乳液(DV-PDMS)。研究了细乳液聚合中超声分散时间、乳化剂用量、单体用量、共稳定剂用量和催化剂用量对PDMS细乳液粒径和分散稳定性的影响,并讨论了各种影响因素对有机硅转化率的影响,得到了制备稳定的乙烯基聚二甲基硅氧烷(DV-PDMS)细乳液的工艺条件。其次,采用半连续法核壳乳液聚合工艺,将自制DV-PDMS与丙烯酸酯单体共聚,成功制备出以聚丙烯酸酯为核,DV-PDMS/丙烯酸酯共聚物为壳的新型硅丙共聚乳液型纸张增柔剂。通过红外、DSC等手段对产物的化学结构、凝聚态结构进行表征。实验结果表明,自制硅丙共聚乳液尽管在提高纸张柔软性方面与商品样相近,但经该乳液处理后纸页的力学性能明显优于商品增柔剂处理后的纸页,尤其是其湿强度远远高于后者。因此,该类乳液可作为一类新型的纸张增柔剂在生活用纸领域得到广泛地应用此外,在课题组原有工作基础之上,将DV-PDMS与苯乙烯、丙烯酸酯等单体共聚制备出具有核/壳结构的新型汽车空滤纸增强共聚乳液树脂。通过红外、DSC、静态表面接触角分析仪及SEM等手段对共聚产物的结构、疏水性以及增强滤纸的表面形态结构进行表征,探讨了DV-PDMS用量对共聚物结构、聚合物表面特性以及增强滤纸力学性能、耐热性以及疏水性的影响。
郭俊杰, 张宏元[4]2006年在《乳液聚合技术现状及应用前景》文中研究指明分析了近年来几种处于发展中的乳液聚合新技术,对每种乳液聚合新技术原理、合成方法和特点作了综述。
李卓麟[5]2016年在《高性能聚丙烯酸酯乳液的合成及应用》文中进行了进一步梳理近段时间一些地区出现了严重的空气雾霾问题,再次引起人们对环境污染的重视。传统涂料中的有机挥发物(简称VOC)被视为是继烟雾飘尘及汽车尾气排放之后的一大空气污染源。相对于传统的溶剂型涂料而言,水性涂料可以极大地降低VOC的排放。聚丙烯酸酯类乳液是水性涂料中一种重要的树脂品种。一般的聚丙烯酸酯乳液属于热塑性涂膜,涂膜性能普遍存在热粘冷脆的问题。交联是改性聚丙烯酸酯乳液最常用的手段之一。单组份室温交联技术具有操作简便、能耗小、成本低等优点。本文利用乙酰乙酰基合成了室温自交联的聚丙烯酸酯乳液,并利用含氟丙烯酸酯单体对该款乳液进行改性,得到了一款高性能氟改性室温交联丙烯酸酯共聚乳液,并制备出了一款水性仿金属塑料漆。主要研究工作分为以下3个部分。1.利用预乳化半连续乳液聚合工艺,选用丙烯酸酯类单体为主要原料,合成了室温交联聚丙烯酸酯乳液。对乳液合成中乳化剂配比及用量、引发剂用量、硬软单体配比、交联单体用量进行了探讨,并用激光粒度仪、傅立叶红外光谱(FTIR)等分析手段对乳液进行表征。结果表明,当阴／非离子乳化剂配比为2：1,乳化剂用量为3%,引发剂用量为0.5%时,乳液聚合效果最优,单体转化率为95.5%,凝胶率为0.3%,乳液平均粒径达到80.2nm;当m(硬单体)：m(软单体)=1.8：1,AAEM单体用量为7%时,乳液室温成膜性好,所制备涂膜的综合性能达到最佳,硬度达到3H,耐冲击性可通过50Kg.cm正反面冲击,室温下耐水性达到72h,耐酸性(5%H2SO4)为12h,耐碱性(5%NaOH)为24h。2.利用含氟丙烯酸酯单体对室温交联聚丙烯酸酯乳液进行改性。研究了含氟单体的种类和用量对乳液及其涂膜性能的影响。结果表明,当氟单体B用量为20%时,氟改性丙烯酸酯共聚乳液聚合效果优,单体转化率为95.2%,乳胶粒粒径小,分布窄,平均粒径为82.6nm,漆膜综合性能良好,硬度达到3H,耐冲击性可通过50Kg.cm正反面冲击,其中耐酸性及耐碱性达到明显提高,在浓度为5%的H2SO4溶液或5%的NaOH溶液中浸泡7d无异常。3.利用氟改性室温交联丙烯酸酯共聚乳液、金属效应颜料和助剂制备了一种水性仿金属塑料漆,并讨论了树脂乳液类型、效应颜料、助剂种类的选用及用量对涂膜性能的影响,结果表明采用自制的氟改性室温交联丙烯酸酯共聚乳液为成膜物,效应颜料用量为8%,水性蜡乳液的用量为1.5%时,漆膜在PET塑料上的附着力达到0级,硬度达到3H,漆膜的金属闪光指数达到13.5,具有华丽的仿金属效果,所制备的水性仿金属漆可在常温下贮存30d无沉降。
尹燕福[6]2014年在《纳米SiO_2、氟硅改性丙烯酸乳液的合成》文中进行了进一步梳理在乳液合成技术飞速发展的今天，乳液及其相关的一些油漆产品越来越广泛的应用到我们生活的方方面面，这对乳液产品的性能和实际应用要求也逐渐提高。丙烯酸酯类乳液作为乳液研究领域中的一个分支，具有成膜性能好、与基材附着力强的优点，但是在高低温环境中性能变差，且耐水耐污等性能不好。因此，开发新型丙烯酸酯类乳液是乳液研究领域中一个重要的研究方向氟硅元素引入聚合反应过程，水为分散介质，在减少环境污染的同时，设计合成一类新型的丙烯酸酯乳液。创新点在于将纳米SiO2和FM引入了聚合过程，通过合成工艺参数和涂膜性能的研究，优化了合成工艺，获得了综合性能优良的丙烯酸酯乳液。先将纳米SiO2在无水乙醇中进行超声分散，再选用硅烷偶联剂（KH570）作为改性剂对纳米SiO2进行表面改性，然后在油溶性引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）、水溶性引发剂（AIBA）引发作用和交联剂丙烯酸羟乙酯（HEA）的交联作用下，与其它单体丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵（DMC）以及全氟烷基乙基丙烯酸酯（FM）进行聚合反应，合成了氟硅改性丙烯酸酯无皂乳液。在条件实验中，采用单因素法对改性合成的原料配比和反应条件进行了优化筛选，使最终的合成的改性乳液产品具有更稳定和更优越的性能。然后采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重和微商热重分析（TGA和DTG）、差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射分析（XRD）、接触角测量仪、激光粒度分析仪测试（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）和锥形量热仪等对改性乳液及其所成涂膜的结构和性能进行了测试分析。分析及测试结果表明：（1）纳米SiO2、氟硅改性乳液的比较合理的反应条件为：反应温度80℃，共聚反应时间7h，纳米SiO2与无水乙醇的用量比为1:100，改性剂硅烷偶联剂（KH570）最佳用量为单体总质量的1.97％，其余单体质量比为m(BA):m(MMA):m(FM):m(DMC):m(HEA)=15.76:31.04:29.56:20.69:0.49，引发剂AIBN和AIBA的最佳用量均为单体总质量的0.69％，共溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）加入量与单体总量相等。（2）当Nano-SiO2和FM的加入量分别为单体总质量的0.49％和29.56％时，改性后的聚合物乳液和乳胶膜各项性能达到最优：乳液均一稳定，pH为7.2～7.7，呈半透明状,；粒径分布测试表明，多分散指数为0.132，乳胶粒子的平均粒径为148.7nm；常温下贮存稳定性大于100d；乳液所成涂膜吸水率约为8％，铅笔硬度2H，附着力等级为1级，对水接触角为116°，耐水性及耐其他溶剂性良好。
荔栓红[7]2009年在《N-苯基马来酰亚胺型高分子耐热改性剂合成技术及流变学研究》文中进行了进一步梳理材料是科学和工业发展的基础,研究与开发高性能与特种功能,具有较大实用价值的新型材料已成为当今材料科学领域的研究热点。近年来,随着高分子材料应用范围的迅速扩大,对高分子材料的耐热性提出了越来越高的要求,聚酰亚胺类聚合物以其优异的耐热性能而受到普遍关注,特别是N-取代马来酰亚胺类聚合物,二十世纪八十年代中期以来已成为一个研究热点。聚合物热稳定性包括两个方面,其一是与形变、比容、强度等物理变化有关的耐热性,这种变化是大分子运动或链运动所引起的,常用热形变温度、软化点、玻璃化温度、熔点来表示;其二是与分解、降解、解聚等化学变化有关的热稳定性,以热分解温度、热失重温度、耐化学性等来表征。聚合物耐热性是由其结构决定的。提高聚合物耐热性可通过叁个途径:引入极性基团、芳杂环以及进行交联。共混和复合也是提高聚合物材料耐热性的有效途径。在乙烯基单体聚合物中引入N-取代马来酰亚胺(英文缩写“NPMI”)、马来酸酐(英文缩写“MA”)等,可有效提高其耐热性,制成所谓的耐热通用树脂,这是一个十分有价值的研究方向。本文首先采用悬浮聚合工艺合成了苯乙烯-丙烯腈- N-取代马来酰亚胺(英文缩写“St-AN-NPMI”)叁元共聚物SMIA;确定了悬浮聚合合成St-AN-NPMI叁元共聚物SMIA聚合反应上限温度为75℃;得到了NPMI、St单体配比与叁元共聚物SMIA玻璃化温度Tg之间的关系: Tg_(SMIA- NPMI)=105.3+1.27*NPMI(%) Tg_(SMIA-St)= -0.0743~*[St(%)]~2+6.5714*St(%)-15.4同时,得到了NPMI、St单体配比与叁元共聚物SMIA维卡软化温度Vicat之间的关系: Vicat(SMIA- NPMI)=98.357+1.3286*NPMI(%) Vicat(SMIA-St)= -1.514*St(%)+197.07也得到了St单体配比与叁元共聚物SMIA熔体流动速率MI之间的关系: MI_(SMIA-St)= 0.69*St(%)-24.21并确定了合成St-AN-NPMI叁元共聚物SMIA所用NPMI的质量规格:纯度> 97%;第二,进行了SMIA共聚反应的中试研究。确定2M3聚合釜进行SMIA共聚反应中试放大试验聚合釜搅拌浆型为斜浆,搅拌转速170转/分钟,中试放大准则为单位体积功率Pv,依次制定出了2M3聚合釜进行SMIA共聚反应的温度控制方案,并成功实施;在2M3聚合釜中成功进行SMIA共聚反应中试放大试验,并利用2M3聚合釜合成的SMIA共聚物,在1500吨/年的ABS树脂生产线上制备出了N-I、N-Ⅱ两个牌号的耐热ABS树脂。第叁,进行了SMIA共聚反应的工业试验研究。通过研究发现合成SMIA共聚物的聚合反应,反应初期单位时间转化率增量最大,为26.6%;在工业试验装置30M3聚合釜中合成SMIA共聚物,理论上反应初期聚合釜内部的温度与夹套换热水的温度差为35.64℃,聚合反应温度为70℃时,所需夹套换热水的温度只要低于34.36℃即可满足要求;在30M3聚合釜中成功进行7批合成SMIA共聚物的工业试验,工业试验结果重现性、稳定性良好;利用30M3聚合釜工业试验合成的SMIA共聚物,在兰州石化合成橡胶厂ABS车间工业装置上生产出了N-I、N-Ⅱ两个牌号的耐热ABS树脂,并进行了推广应用。第四,对St-NPMI二元共聚物SMI的合成技术进行了研究。发现采用常规悬浮聚合方法合成St-NPMI二元共聚物SMI,组成不均一,St配方量在55份以上时,SMI的差动热分析表现出两个Tg峰;采用聚合反应后期补加AN的常规悬浮聚合方法合成了St-NPMI二元共聚物SMI,在较大St配方量范围,SMI的差动热分析也表现出两个Tg峰;采用常规乳液聚合方法合成了St-NPMI二元共聚物SMI, St配方量在65份以上时,SMI的差动热分析同样表现出两个Tg峰。作者首创悬浮溶液聚合方法,并采用该方法合成了St-NPMI二元共聚物SMI,在较大St配方量范围,SMI组成均一,差动热分析只表现出一个Tg峰;在此基础上采用正交试验法,确定了悬浮溶液聚合法合成St-NPMI二元共聚物SMI的最佳配方及工艺条件,并采用悬浮溶液聚合法合成的St-NPMI二元共聚物SMI,制备出了性能良好的耐热ABS树脂,其维卡软化点最高可达154℃。第五,研究了系列乳液聚合技术合成SMIA树脂的方法。(1)采用常规乳液聚合法合成SMIA树脂,能完成反应,但乳液放置10小时变粉色,得到的聚合物经凝聚后干燥,产物呈现出粉红色的外观;(2)采用常规乳液聚合法、油溶性热分解引发剂合成SMIA乳液,聚合反应能完成,但反应过程中产生了较高比例(1.0~3.0%)的块状析出物,乳液产物不变色;(3)采用预乳化工艺下油溶性热分解引发剂合成SMIA乳液,聚合反应能顺利完成,体系稳定性有了较大改善,反应过程中析出物减少,乳液产物不变色;(4)首创有初级乳液的预乳化工艺下油溶性热分解引发剂合成SMIA乳液的乳液聚合方法,聚合反应极易控制,反应过程非常稳定,聚合结束基本无析出物产生,乳液产物不变色。在此基础上对有初级乳液的预乳化油溶性热分解引发剂合成SMIA乳液工艺的反应温度、凝聚和熟化温度等工艺条件进行了优化。第六,分析了不同NPMI配方量的SMIA共聚物在不同温度(190、200、210、230℃)、不同剪切速率(10~103 s-1)下的流变性能。(1)在相同的NPMI配方量(0～20%)及相同的温度(190～230℃)下,共聚物熔体的剪切应力随剪切速率的增大而增加,且二者的对数近似为线性关系,可用线性方程表示,其斜率即为熔体的非牛顿指数n;共聚物熔体都是假塑性流体,各自的非牛顿指数因温度而异且有一定的分布范围;在相同的NPMI配方量及相同的剪切速率下,剪切应力随温度的升高而减小,剪切应力对数减小的幅度和温度升高的幅度基本呈线形关系。在相同温度与相同剪切速率下,剪切应力随NPMI配方量的增加而增大,剪切应力对数增大的幅度随NPMI配方量的增加不尽相同。(2)在相同的NPMI配方量(0～20%)及相同的温度(190～230℃)下,表观粘度随剪切速率的增大而减小,且二者的对数近似为线性关系,其斜率n-1因温度而异并有一定的分布范围;在相同的NPMI配方量及相同的剪切速率下,表观粘度随温度的升高而减小,表观粘度对数减小的幅度和温度升高的幅度基本呈线形关系。在相同温度与相同剪切速率下,表观粘度随NPMI配方量的增加而增大,表观粘度对数增大的幅度随NPMI配方量的增加不尽相同。(3)在相同的NPMI配方量及相同的剪切速率下,表观粘度随温度的增加而减小,且1000/T与表观粘度对数近似为线性关系,其斜率就是表观流动活化能,表观流动活化能随NPMI配方量增加而变大。
张小伟[8]2008年在《可再分散聚合物粉末的制备研究》文中研究表明可再分散聚合物粉末作为一类新型的水泥基材料改性添加剂已被广泛应用在建筑领域中,其制备包括母体乳液制备和母体乳液干燥两个过程。在工业生产中,可再分散聚合物粉末的生产主要采用喷雾干燥法制备。本文以醋酸乙烯酯或分别与叔碳酸乙烯酯、丙烯酸及丙烯酸丁酯进行乳液聚合,得到了3种性能优良的聚合物乳液。通过喷雾干燥,制备出3种性能优良的可再分散聚合物粉末产品,并对其工艺条件进行了优化。本论文主要由以下五章内容组成:第一章:文献综述本章主要就可再分散聚合物粉末的分类、特点、作用机理、研究进展、制备及应用等进行了详细的综述,并对乳液聚合的特点、应用和新技术作了简单介绍。第二章:聚醋酸乙烯酯乳液的制备以廉价易得的醋酸乙烯酯为单体,采用半连续种子乳液聚合法进行乳液聚合,得到了性能优良的聚醋酸乙烯酯乳液。并对影响聚醋酸乙烯酯乳液性能的诸多因素作了全面考察,得出最佳的聚合工艺条件为:固含量为45.0~50.0%;聚乙烯醇-1788为保护胶体,用量为单体质量的10.0~15.0%;质量比为2:1的OP-10与SDS复合物为乳化剂,用量为单体质量的3.0~4.0%;水溶性的过硫酸铵为引发剂,用量为单体质量的0.4~0.5%;碳酸氢钠为酸碱缓冲剂,用量为单体质量的0.3%;分散剂的用量为单体质量的4.0~5.0%;消泡剂的用量为单体质量的2.0~3.0%;其它助剂适量;聚合温度为75~85℃;加料时间在3.0~4.0 h。第叁章:叔碳酸乙烯酯改性聚醋酸乙烯酯乳液的制备通过叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)与醋酸乙烯酯进行乳液共聚,得到了具有良好的耐水性和耐碱性的叔碳酸乙烯酯改性聚醋酸乙烯酯乳液。最佳的聚合工艺条件为:固含量为45.0~50.0%;VeoVa10的用量为醋酸乙烯酯单体质量的5.0~10.0%;聚乙烯醇-1788为保护胶体,用量为单体质量的7.5~15.0%;质量比为2:1的OP-10与SDS复合物为乳化剂,用量为单体质量的3.0~4.0%;过硫酸铵为引发剂,用量为单体质量的0.4~0.5%;酸碱缓冲剂和分散剂等助剂适量;聚合温度为75~85℃;加料时间在3.0~4.0 h。第四章:丙烯酸及丙烯酸丁酯改性聚醋酸乙烯酯乳液的制备通过丙烯酸及丙烯酸丁酯与醋酸乙烯酯进行乳液共聚,得到了耐水性和耐碱性较好,成本较低的丙烯酸及丙烯酸丁酯改性聚醋酸乙烯酯乳液。最佳的聚合工艺条件为:固含量为45.0~50.0%;丙烯酸的用量为醋酸乙烯酯单体质量的3.0~4.0%;丙烯酸丁酯的用量为醋酸乙烯酯单体质量的7.5~10.0%;聚乙烯醇-1788为保护胶体,用量为单体质量的10.0~15.0%;质量比为2:1的OP-10与SDS复合物为乳化剂,用量为单体质量的3.0~4.0%;过硫酸铵为引发剂,用量为单体质量的0.4~0.5%;酸碱缓冲剂和分散剂等助剂适量;聚合温度为75~85℃;加料时间在3.0~4.0 h。第五章:几种可再分散聚合物粉末的喷雾干燥法制备文中利用自制的A乳液(聚醋酸乙烯酯乳液),B乳液(叔碳酸乙烯酯改性聚醋酸乙烯酯乳液)及C乳液(丙烯酸及丙烯酸丁酯改性聚醋酸乙烯酯乳液)为母体乳液,DC-1500型实验室喷雾干燥机为干燥设备,经喷雾干燥得到了3种性能优良的可再分散聚合物粉末产品,最佳的喷雾干燥工艺条件为:热风进口温度为120~160℃;出口温度为60~90℃;进料速率为1000~1500 mL/h;干燥料液的粘度控制在500~200 mPa·s(固含量为40.0~45.0%);聚乙烯醇-1788(水溶液,质量分数为10.0~20.0%)为保护胶体,用量为聚合物乳液固体质量的10.0~15.0%;轻质碳酸钙为无机抗粘结剂,用量为粉末产品质量的10.0~15.0%。
张虎[9]2011年在《水性丙烯酸树脂的改性合成与研究》文中研究指明近年来,随着塑料的广泛应用及本身加工的缺陷有必要进行“二次装饰”,国家对VOCs排放要求的限制,水性涂料得到了快速发展,为水性涂料取代溶剂型涂料在塑料涂饰方面的应用提供了巨大的市场。本文旨在合成可以产业化的、附着力优良、耐乙醇擦拭性好、低成本的水性苯丙乳液,并基于改性苯丙乳液制备无毒环保的水性塑料涂料。本文采用预乳化-半连续-种子乳液聚合法制得具有核/壳结构性能优异的脲单体改性羟基苯丙乳液,研究了乳液聚合的乳液体系、引发剂、功能单体对乳液凝聚率含量、聚合转化率、乳液粘度、粒径和吸水率的影响；并采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和激光粒度分析仪对聚合物的组成和结构进行了表征。然后将其与亲水改性多异氰酸酯固化剂配合,制备水性的双组份涂料,研究固化剂种类、NCO/OH,总物质的量对漆膜性能的影响,并由FT-IR对漆膜的固化反应进行了跟踪,并运用扫描电镜(SEM)对漆膜进行了表面观察。研究结果表明：采用预乳化-半连续-种子乳液聚合工艺、反应温度为78℃、乳化剂用量为2.7%(阴离子型/非离子型=2：1)、脲单体用量为2%、羟基含量为1%、交联单体乙烯基叁乙氧基硅烷为4%时改性苯丙乳液的性能最佳,与水性异氰酸酯NCO/OH=1.4:1,低温固化应用涂装在极性塑料上,附着力可达15%,硬度达H、耐水性通过,耐乙醇擦拭50次以上。同时还与市售的溶剂型塑料涂料进行了对比。自制水性涂料在光泽方面稍逊,但具有环保的优势,解决了当前水性塑料涂料普遍存在附着力差、耐乙醇擦拭性不佳的问题。除此之外,采用溶液聚合的方法合成了水溶性的丙烯酸树脂,采用具有优异的抗闪蚀和防锈性能的磷酸酯功能单体(PAM-100)对其进行改性,有效的改善了水性丙烯酸树脂的缺点,提高了丙烯酸树脂的附着力和耐盐雾性能。在磷酸酯功能单体共聚改性水溶性丙烯酸树脂的实验中,讨论了不同引发剂用量及各种功能单体用量对树脂其性能的影响。研究结果表明：采用分段加料法、反应温度为100℃、反应5h合成改性的水溶性丙烯酸树脂,单体转化率达95%以上；当磷酸酯功能单体用量为4%、反应基团-OH含量为3%改性树脂应用在金属上时的性能最佳,硬度达3H,附着力0级,耐水性120h,耐盐雾240h。
连虹艳[10]2010年在《马来酸类可聚合乳化剂的合成及在细/微乳液聚合中的应用研究》文中研究说明纳米胶囊的制备是当前研究热点之一,常规乳化剂用于制备纳米级的聚合物乳胶还存在许多问题。本文合成了几种反应活性适中的马来酸型可聚合乳化剂,并应用于细/微乳液聚合。通过改进配方,以期达到更好的乳液性能。本论文主要分四个部分：1.在深入研究可聚合乳化剂的优点和类型后,合成几种马来酸型可聚合乳化剂：马来酸单胺类和马来酸单酯类磺酸盐和一种非离子型乳化剂。采用正交试验法优化合成条件,再通过红外光谱、核磁共振谱图表征和验证其结构。通过表面张力法、电导率法确定乳化剂的临界胶束浓度,同时对比考察所合成的可聚合乳化剂的乳化能力。实验结果表明,所合成的可聚合乳化剂和传统乳化剂相比具有更低的CMC和更好的乳化能力。2.选择合适的软、硬单体,使用合成的可聚合乳化剂进行苯丙细乳液聚合。通过研究聚合温度、不同乳化剂、乳化剂质量浓度、助乳化剂质量浓度等对乳液转化率、及乳液稳定性的影响,得出以下结论：与传统乳化剂(SDS和LAS)相比,使用马来酸单脂类磺酸盐乳化剂时,体系中助乳化剂的含量可以控制在较少的量。在较低温度下(65℃)引发聚合时,转化率较高,且所得乳液具有较好的电解质稳定性,乳胶膜的耐水性也得到提高。当使用((NH4)2S2O8-NaHS03)氧化-还原引发剂引发苯乙烯-丙烯酸丁酯细乳液体系时,可以在45℃下引发,并得到较高的转化率,且很好地避免了凝胶的产生3.选择水溶性好的马来酸单十二醇酯丙基磺酸钠(HE-12)进行O/W型微乳液聚合反应的研究。首先选取苯乙烯-丙烯酸丁酯/HE-12+正戊醇/水体系,绘制该体系的伪叁元相图,同时根据电导法绘制微乳液的叁元相图。在以上基础上,选取叁相图上合适的点,进行St-BA水包油型微乳液聚合反应。结果发现,引发剂的种类、引发剂的加入方式、乳化剂的不同也会对聚合反应有影响。当采用过硫酸铵(APS)引发反应,乳化剂浓度低至3.57%,乳化剂和单体质量比为1：2时,所得聚合物粒径最小,微乳液性能最佳。4.进一步将此微乳液聚合体系应用于氯氰菊酯农药纳米胶囊的制备,考察乳化剂的浓度、农药和单体的配比以及阴、非离子乳化剂复配等对纳米胶囊的粒径、粒径分布、纳米胶囊包覆情况的影响。结果发现,农药的加入对微乳液体系影响很大,当HE-12:OP-10为1.5：1,农药和单体质量比为1：2.5时,农药纳米胶囊更稳定,综合效果最理想。
参考文献：
[1]. 甲基丙烯酸甲酯乳液和微乳液超声辐照引发聚合以及与无机纳米粒子复合的研究[D]. 廖勇勤. 四川大学. 2001
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[3]. 硅丙乳液的制备及其在纸张中的应用研究[D]. 汪文祥. 华南理工大学. 2010
[4]. 乳液聚合技术现状及应用前景[J]. 郭俊杰, 张宏元. 粘接. 2006
[5]. 高性能聚丙烯酸酯乳液的合成及应用[D]. 李卓麟. 广东工业大学. 2016
[6]. 纳米SiO_2、氟硅改性丙烯酸乳液的合成[D]. 尹燕福. 青岛科技大学. 2014
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[8]. 可再分散聚合物粉末的制备研究[D]. 张小伟. 西北师范大学. 2008
[9]. 水性丙烯酸树脂的改性合成与研究[D]. 张虎. 广东工业大学. 2011
[10]. 马来酸类可聚合乳化剂的合成及在细/微乳液聚合中的应用研究[D]. 连虹艳. 安徽大学. 2010