苯丙乳液BC-01

摘要目前人们对生活品质的要求在不断提高，绿色环保的理念深入人心，苯丙乳液作为水性涂料的成膜物质具有污染小，成膜温度低，粘结强度高等优点。

但是在耐水性，防腐性，耐磨性等方面存在一些不足，因此对其进行功能化改性受到了广泛的重视。

本文首先综述了近年来石墨烯，有机硅，有机氟，自交联单体等功能性原料改性丙烯酸酯乳液的研究进展，同时详细的介绍了改性后的丙烯酸树脂乳液的应用，并对今后的发展进行展望。

其次利用不同的功能单体对苯丙乳液进行改性，并对制备的乳液的性能进行一系列的分析和研究。

研究结果表明，采用羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺/己二酸二酰肼、乙烯基三乙氧基硅烷为交联单体，当羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸含量为5%时，乳液的吸水率达到最低; 双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼比例为1:1时，乳胶膜的交联度最大; 乙烯基三乙氧基硅烷含量为4%时，乳胶膜表现出了优异的耐热性能，且乳液及乳胶膜的综合性能达到最好。

最后采用KH560、KH570和KH590三种硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行表面修饰，然后通过机械共混的方法将功能化氧化石墨烯添加到苯丙乳液中完成对苯丙乳液的改性。

结果表明，KH560、KH570和KH590添加量分别为0.5%、0.7%、0.3%时，乳液的防腐蚀性能、耐介质性和耐盐雾性能达到最优。

研究还发现，采用反应型乳化剂SR-10，且当叔碳酸乙烯酯和苯乙烯的质量比为1:9时乳液的吸水率最低，乳液和乳胶膜的综合性能最好。

关键词苯丙乳液；自交联；氧化石墨烯；硅烷偶联剂；叔碳酸乙烯酯AbstractIn recent years, people's requirements for quality of life are constantly improving, and the concept of green environmental protection is deeply rooted in people's minds. As a film-forming substance for water-based paints, styrene-acrylic emulsion has advantages of low pollution, low film forming temperature and high bonding strength. However, styrene-acrylic emulsion has some shortcomings in water resistance, corrosion resistance and wear resistance, so its functional modification has received extensive attention.First, the research progress of acrylate emulsion modified by graphene, silicone, organic fluorine and self-crosslinking monomer in recent years were reviewed in this paper. The application of modified acrylic resin emulsion was introduced in detail, and the future development was prospected. Then styrene-acrylic emulsion was modified by different functional monomers, and the properties of the prepared emulsions were analyzed and studied. The results showed that the water absorption rate of the emulsion was the lowest when the amount of hydroxymethylacrylamide/acrylic acid was 5%, using hydroxymethylacrylamide/acrylic acid, diacetoneacrylamide/adipic acid dihydrazide and vinyltriethoxysilane as crosslinking monomers; when the ratio of diacetone acrylamide to diacylhydrazide adipate was 1:1, the crosslinking degree of latex film was the highest; and when the content of vinyltriethoxysilane was 4%, the latex film showed excellent heat resistance, and the comprehensive properties of the latex and the latex film were the best. Finally, three silane coupling agents KH560, KH570 and KH590 were used to modify the surface of graphene oxide, and then functional graphene oxide was added to styrene-acrylic emulsion by mechanical blending to achieve the modification of styrene-acrylic emulsion. The results showed that the anti-corrosion, medium resistance and salt spray resistance of the emulsion were the best when the dosages of KH560, KH570 and KH590 were 0.5%, 0.7% and 0.3% respectively. It was also found that when reactive emulsifier SR-10 was used and the mass ratio of tertiary vinyl carbonate to styrene was 1:9, the water absorption rate of the emulsion was the lowest, and the comprehensive properties of the emulsion and the latex film were the best.Key words Styrene-acrylic Emulsion；Self-crosslinking；Graphene oxide；Silane coupling agent；Vinyl tertiary carbonate目 录摘要 (I)Abstract (III)第章绪论1 (1)1.1 概述 (1)1.2 丙烯酸乳液的功能化改性 (1)1.2.1 石墨烯改性 (1)1.2.2 环氧树脂改性 (2)1.2.3 有机硅改性 (3)1.2.4 有机氟改性 (3)1.2.5 其他方法改性 (4)1.3 自交联单体对丙烯酸乳液的改性 (5)1.3.1 羟甲基丙烯酰胺及其衍生物的交联体系 (5)1.3.2 酮肼的交联体系 (5)1.3.3 甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）交联体系 (6)1.4 功能性丙烯酸乳液的应用 (7)1.4.1 功能性涂料 (7)1.4.2 粘合剂 (7)1.5 展望 (7)1.6 本本本的研究目的及意本 (8)1.7 本本本的本要研究内容 (8)1.8 本论文的本本本本 (8)第2章含氟自交联苯丙乳液的改性及性能研究 (9)2.1 概述 (9)实实部分2.2 (9)2.2.1 实实原料和实实设备 (9)2.2.2 乳液的合成 (11)2.2.3 性能测试 (12)2.3 结果与结论 (13)2.3.1 N-MA/AA对乳液性能的影响 (13)2.3.2 DAAM和ADH对乳液性能的影响 (19)2.3.3 硅氧烷（VTES）对乳液性能的影响 (22)2.4 本章小结 (27)第3章石墨烯改性苯丙乳液的制备及性能研究 (29)3.1 概述 (29)3.2 实实部分 (29)3.2.1 实实原料和试实设备 (29)3.2.2 实实过程 (30)3.2.3 性能测试 (31)3.3 结果与结论 (32)3.3.1 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的红外分析 (32)3.3.2 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的热重分析 (34)3.3.3 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的接触角分析 (35)3.3.4 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的扫描电镜分析 (36)3.3.5 不同硅烷偶联剂功能化的氧化石墨烯改性苯丙乳液的性能分析 (37)3.4 本章小结 (41)第4章叔碳酸乙烯酯改性苯丙乳液的制备及性能研究 (43)4.1 引引 (43)4.2 实实部分 (43)4.2.1 实实原料和实实设备 (43)4.2.2 乳液的合成 (44)4.2.3 性能测试 (45)4.3 结果与结论 (45)4.3.1 不同叔碳酸乙烯酯含量对苯丙乳液的影响 (45)4.3.2 不同乳化体系对苯丙乳液的影响 (49)4.4 本章小结 (53)结论 (55)参参文献 (57)攻攻硕士学位期攻所发表的论文 (63)致谢 (65)第1章绪论1.1概述近年来全球范围内环保法规的收紧，政府对涂料行业有机化合物（VOC）的排放量提出了更加严格的要求。

苯丙乳液质量标准
二、产品规格：常规规格为50kg/桶、200kg/桶或1000kg/桶，可根据客户需求定制。

三、质量标准：
1. 外观：乳白色液体，无机悬浮物和沉淀。

2. 固含量：常规规格≥45%，可根据客户需求定制。

3. 粘度：常规规格为1000-5000mPa.s，可根据客户需求定制。

4. pH值：6.0-8.0。

5. 粒径分布：平均粒径为0.1-0.5μm。

6. 乳化性能：乳化能力好，稳定性佳。

7. 包装：符合国家相关标准，无泄露、无污染。

四、使用范围：
苯丙乳液广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织印染等领域，可提高产品的附着力、耐水性、耐磨性和抗刮擦性等性能。

五、注意事项：
1. 本品应储存于阴凉、干燥、通风的环境中，避免阳光直射和高温。

2. 本品为非危险品，但应避免与氧化剂、酸、碱等物质接触。

3. 使用前应仔细阅读产品说明书，按照规定比例配制使用。

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第28卷第1期2014年1月材料研究学报CHINESE JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH V ol.28No.1January 2014苯丙乳液应用性能的影响因素许利1贾丽洲1易红玲1林珩1徐建2,3傅乐峰2,3郑柏存11.华东理工大学体育新材料研发中心上海2002372.上海三瑞高分子有限公司上海2002323.上海建筑外加剂工程技术研究中心上海200232摘要以苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)为主要单体采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成了苯丙乳液。

用激光粒度仪测试了乳胶粒粒径大小及粒度分布,用差示扫描量热法(DSC)测试了共聚物的玻璃化转变温度,用流变仪测量了乳液的流变性能,研究了单体配比、交联剂用量以及乳化剂用量对乳胶粒粒径、乳液的稳定性、流变性、粘结性能的影响。

结果表明:合成的苯丙乳液为假塑型流体;乳液的粘度随着2-EHA/St 配比、交联剂用量和乳化剂用量的增加而升高;乳液的稳定性随着乳化剂用量的增大而提高,随着交联剂用量的增大而降低;乳液胶膜的粘结性随着交联剂用量以及2-EHA/St 配比的增大而增强;乳胶粒的粒径随着乳化剂用量的增加而变小,随着交联剂用量的增加而变大。

关键词有机高分子材料,苯丙乳液,聚合,流变学,粒径分布,玻璃化转变温度分类号TQ433,TB324文章编号1005-3093(2014)01-0075-06Factors Influencing Styrene-Acrylic EmulsionApplication PerformanceXU Li 1JIA Lizhou 1YI Hongling 1LIN Heng 1XU JIAN 2,3FU Lefeng 2,3ZHENG Baicun 1*1.Advanced Sports Material R &D Center,East China University of Science and Technology,Shanghai 2002372.Shanghai Sunrise Chemical Corporation Limited,Shanghai 2002323.Shanghai Engineering Research Center of Center of Construction Admixtures,Shanghai 200232Manuscript received June 28,2013;in revised form September 24,2013.*To whom correspondence should be addressed,Tel:(021)64251146,E-mail:****************.cnABSTRACT The styrene-acrylic emulsion was synthesized by pre-emulsified semi-continuous seededemulsion polymerization,with styrene (St)and 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA)as main monomers.The par-ticle size distributions were characterized by laser particle size analyzer,the glass transition temperatureswere measured by DSC,and the rheological behaviors were analyzed by rheometer.The effects of mono-mer-proportion,the amount of cross-linking agent and emulsifiers on particle sizes,emulsion stabilities,rheological behaviors and bonding properties were investigated.The results show that styrene-acrylicemulsion is a pseudoplastic fluid,and the viscosity enhanced with the increase of the ratio of 2-EHA/St,the amount of cross-linking agent or emulsifiers.The emulsions stabilize with the increment of emulsifi-ers,while destabilize with the increment of cross-linking agent.The shear bond strength enhances withthe increment of cross-linking agent or the ratio of 2-EHA/St.The particle size of emulsions decreaseswith the increment of emulsifiers,while increases with the increment of cross-linking agent.KEY WORDS organic polymer materials,styrene-acrylic emulsion,polymerization,rheology,particlesize distribution,glass transition temperature近年来人造草坪行业蓬勃发展,每年的增长率都在20%-25%。

硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液的区别
目前常见的内外墙仿石涂料，像真石漆、水包水多彩漆、水包砂这些内外墙涂料，都有一种相同的组成成分—乳液。

乳液在这些仿石涂料中扮演着重要的角色，目前市面上经常见到三种乳液，分别是硅丙乳液、纯丙乳液和苯丙乳液。

现在简要介绍一下这三种乳液的区别：
1.在成分上的区别
●硅丙乳液:是由不饱和键的有机硅单体+丙烯酸类单体+助剂；
●纯丙乳液:多种丙烯酸+甲基丙烯酸+甲基丙烯酸甲酯+丙烯酸酯类+助剂；
●苯丙乳液:苯乙烯+丙烯酸酯单体+助剂
2.在价格上的区别
市面上的参考价格如下：
●苯丙乳液：9500元/吨，
●纯丙乳液：12500元/吨，
●硅丙乳液：16000元/吨。

3.使用寿命上的区别
●苯丙乳液的使用寿命是4-5年，
●纯丙乳液的使用寿命是10年以上，
●硅丙乳液的使用寿命是15年以上。

注：仿石涂料中，乳液的含量越高，使用寿命越长。

一般乳液含量8%以上为合格，10%以上为优质。

4.优势上的区别
●硅丙乳液优势：耐酸碱性强、成膜不易泛黄，膜粒分子拉伸力紧密，柔韧性
极强，遇水不易泛白；
●纯丙乳液优势：不易燃烧、光泽度强，适用性广泛；
●苯丙乳液优势：价格低，融合成膜速率快，低温可施工。

5.市场占有率不同。

根据涂料行业数据公布，各种乳液的市场占比大概如下:
●纯丙乳液40%,
●硅丙乳液35%,
●苯丙乳液14%,
●其他乳液11%.
总的来说，家装、市政工程考虑到外墙使用寿命的话，一般会选择硅丙乳液或纯丙乳液。

若外墙使用苯丙乳液，说明外墙对涂料的使用年限要求不高。

关于苯丙乳液的聚合1.1 苯丙乳液聚合机理乳液聚合的机理HarKins首先做了定性的描述了。

他认为,当乳化剂溶于水时,若其浓度超过临界胶束浓度时，则乳化剂分子聚焦在一起形成乳化剂胶束。

在乳化剂溶液中加入难溶于水的单体并进行搅拌时，单体大部分分散成液滴，部分单体则增溶于乳化剂胶束中。

当水溶性的引发剂加入后，引发剂在水中生成自由基并扩散到胶束中去，并在那里引发聚合反应。

HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：第一阶段: 乳胶粒生成期从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。

在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。

另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。

胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。

此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。

第二阶段：反应恒速期从胶束消失到单体液滴消失这一期间为第二阶段。

此阶段由于胶束的消失，体系中不再有新的乳胶粒生成，总的乳胶粒数目保持不变。

且随着聚合反应的进行，单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中，使粒子中的单体浓度不变，所以此阶段聚合速率保持不变，直至单体液滴消失，聚合速率下降，反应转入第三阶段。

第三阶段：降速期从单体液滴消失至聚合反应结束为第三阶段。

此阶段由于单体液滴的消失，不再有单体经水相扩散进入乳胶粒，故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维持，使聚合速率不断下降，直至乳胶粒中的单体耗尽，聚合反应也就停止1.2 乳液聚合工艺生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择。

如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。

苯丙乳液聚合化学式-回复苯丙乳液聚合是一种重要的化学反应，广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品和医疗用品等领域。

在本文中，我们将深入了解苯丙乳液聚合的化学式、反应机理、聚合过程以及其在工业中的应用。

首先，我们来看一下苯丙乳液聚合的化学式。

苯丙乳液聚合的主要化学式为：CH2=CHPh + CH2=CH2 →CH2=CHPh-CH2-CH2-CH2-CH2.....(n)其中，CH2=CHPh表示苯乙烯（又称为苯乙烯或丙烯苯），CH2=CH2表示乙烯，n代表苯丙乳液聚合后链长的平均值。

接下来，我们探讨一下苯丙乳液聚合的反应机理。

苯丙乳液聚合是通过自由基聚合反应进行的。

这种反应涉及到自由基的生成、传递和重组步骤。

首先，通过引发剂（如过硫酸铵）的作用，聚合反应开始。

引发剂会分解产生自由基R•，该自由基具有较高的活性。

其次，苯乙烯（CH2=CHPh）和乙烯（CH2=CH2）的分子与自由基发生加成反应，生成长链自由基：R•+ CH2=CHPh →R-CH2-CHPh•R•+ CH2=CH2 →R-CH2-CH2•这种反应会反复进行，形成自由基链式聚合。

由于苯丙乳液聚合中乙烯的加入，聚合产物中会有较多的乙烯单体残留。

而苯乙烯的相对分子量较大，因此也在主链上形成了大量的苯乙烯单位。

最后，自由基在聚合过程中会通过重组反应进行自我修复。

同时，聚合物的链长也会不断延伸，直到达到所需的平均值。

要注意的是，苯丙乳液聚合过程中需要精确控制反应条件，如温度、压力和引发剂用量。

这是因为苯丙乳液聚合是一个非常复杂的系统，反应过程受到多种因素的影响。

苯丙乳液聚合在工业中具有广泛的应用。

其中最常见的应用是涂料和胶粘剂领域。

聚苯乙烯是一种优良的涂料材料，具有良好的耐候性、光泽度和抗化学性能。

此外，聚苯乙烯还可以用于制备胶粘剂，如粘合剂和封闭剂。

此外，苯丙乳液聚合也被用于纺织品的改性。

聚苯乙烯颗粒可以被添加到纺织品中，以提高其强度和耐久性。

此外，聚苯乙烯颗粒还可以用于制备纺织品的阻燃材料。

实用文库汇编之苯丙乳液生产配方苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体乳化共聚而得。

乳白色液体，带蓝光。

苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好，是水性涂料，地毯胶，工艺胶的主要成分，市场需求量非常大。

一、基本配方（按照1000公斤投料）：1、苯乙烯：218.8kg2、丙烯酸丁酯：238.4kg3、甲基丙烯酸甲酯：19.56kg4、甲基丙烯酸：9.64kg5、保护胶体（聚甲基丙烯酸钠）：8.36kg6、乳化剂OS（烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐）：18.85kg7、碳酸氢钠：0.5kg8、过硫酸铵：2.4kg9、去离子水：499kg二、操作工艺1、预乳化和配料（1）在预乳化釜内分别加入去离子水191kg，碳酸氢钠0.5kg，乳化剂OS18.85kg，混合单体（甲基丙烯酸：9.64kg；苯乙烯：218.8kg；并烯酸丁酯：238.4kg，甲基丙烯酸甲酯：19.56kg），进行预乳化，得到稳定的预乳化液。

（2）将过硫酸铵2.4kg加入去离子水64kg，配成引发剂溶液，备用。

（3）保护胶体（聚甲基丙烯酸钠）8.36kg加入去离子水44kg，配成保护胶体溶液，备用。

2、聚合在聚合釜内分别加入去离子水200kg，保护胶体溶液，预乳液60kg，待70摄氏度左右时加入引发剂溶液30kg，在80摄氏度左右引发聚合，进行种子乳液聚合，可观察到釜底乳液泛蓝光。

保温10min后，开始滴加剩余的预乳液和引发剂溶液。

滴加时维持聚合反应温度84-86摄氏度。

滴完后保温1小时。

3、出料包装冷却到30摄氏度以下，出料用120目滤布过滤，即为苯丙乳液产品。

三、产品主要指标：1、固含量：48.5%2、PH值：5.5-6.53、粘度（涂-4℃.S.17℃）值：17苯丙乳液的制备一、实验目的：1、掌握用乳液聚合法制备高分子材料的一般原理和合成方法；2、了解目标乳合物的设计原理。

二、实验原理（概述）：乳液聚合是以水为连续相（分散剂），在表面活性剂（乳化剂）存在下，使聚合反应发生在由乳化剂形成的乳胶粒内部（即表面活性剂形成的胶束作为微反应器），制备高分子材料的一种方法。

涂料用苯丙乳液合成工艺条件的优化涂料用苯丙乳液合成工艺条件的优化时间:2013-12-12 09:11来源:未知作者:admin1 前言随着环保意识的加强，各国对涂料中易挥发性有机化合物（VOC）排放量的规定日趋严格，水性涂料在工业涂料领域日益扩大，如乳胶涂料已占建筑涂料的90%左右。

苯丙乳液是丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯类单体的多元共聚乳液[1-2]，以其作为主要成膜物质所配制的苯丙乳液涂料无毒、无环境污染，有很好的耐候性、保色性、耐水性和耐碱性，是一种在质量和价格上均较为理想的涂料，很有发展前途。

本文以湖南汇华精细化学品有限公司的乳液聚合工艺合成了苯丙乳液，并对合成工艺进行了优化，以期对乳胶漆生产实践有所帮助。

2 合成工艺2. 1 乳液合成用真空泵抽取滴加缸内的空气，使真空度达到550 Pa 以上，将按配方混合好的单体及助剂（引发剂、乳化剂、消泡剂等）由下至上分别输入至2 个滴加缸，然后在带有夹套的反应釜内加入去离子水，搅拌、加热，当釜内温度升到70 °C 时，加入占质量分数为15%的混合单体。

继续升温至80 °C，通过转子流量计控制流量，双滴剩余混合单体及助剂（单体滴加速度稍大于助剂滴加速度），恒温（小于85 °C）滴加约2 h。

反应完毕后保温2 h，然后放料、过滤，送入贮罐降温至50 °C，用氨水调节pH 为10。

过滤、出料、灌装即得产品，整个生产周期约5 h。

2. 2 乳液性能所合成的苯丙乳液主要性能指标如表 1 所示。

2. 3 正交实验因素水平为了确定合成工艺最优条件，选定影响苯丙乳液质量的反应温度、乳化剂用量、引发剂用量这3 项因素，选用L9(34)进行正交实验，正交实验因素水平表见表2。

3 结果与讨论3.1 正交实验结果与极差分析正交实验结果和极差分析见表 3。

由表3 可知，RB > RA > RC，即乳化剂的用量对转化率影响最大，温度次之，最后是引发剂的用量。