有机硅改性环氧_丙烯酸酯乳液的合成与性能研究
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有机硅2丙烯酸酯聚合物乳液合成及粒径分析3张庆轩,杨普江,刘金河,杨国华(中国石油大学(华东)化学化工学院,山东青岛266555 )摘要:通过种子乳液半连续法合成了有机硅改性丙烯酸酯聚合物乳液,并对其粒子形态及分布进行分析。
结果表明:通过种子乳液半连续聚合工艺可制备出固含量42w t% ,乳化剂含量4w t% (基于单体量) 、窄分布纳米粒子的有机硅改性丙烯酸酯聚合物乳液。
随反应进行,粒径分布变窄,帄均粒径逐渐增大。
随乳化剂中S D S 与O P210的摩尔比减少,粒径增大。
关键词:有机硅改性丙烯酸酯聚合物;乳液;种子乳液半连续乳液聚合;粒径分布中图分类号: O63313 文献标识码: APrepa r a t i on an d pa r t i c l e s i ze ana ly s i s of organ o s i l i conm od if ied a cry l a te po l y m er I a texZHAN G Q i ng2x uan, Y AN G Pu2ji ang, L I U J i n2he, Y AN G Guo2hua( In s titu t e of Chem istr y & Chem ica l Enginee r ing, Ch i na U n i ve r sity of Pe t r o l eu m , Q ing dao, S han d ong 266555 , Ch i na)A b s tra c t: The o r g ano s ilicon mod i f ied ac r yla t e po l y m e r la t ex wa s syn t he s ized by the seeded sem icon t inu o u s em u l si o n po l y m e r iza t i o n and its p a rtic le size d istribu tion wa s ana lyzed1The re su lts showed tha t o rg ano silicon mod ified ac ryla te po ly m e r la tex w ith the s o l i d con ten t42w t% , em u lsifie r con ten t 4w t% ( ba sed on monom e r quan tity ), na rr ow d istribu tion nanom e t e r p a rtic le s ha s b een p rep a r ed1The p a r tic l e2size d i stribu t i o n grow s na r row, the ave r ag e size inc r ea se s gradua l ly w i th the reac t i o n1A long w ith S D S an d the O P210 mo l e ra t io in the em u l sifie r m ixtu r e reduc t ion, the p a r tic l e size inc r ea se s1Key word s: o r g ano s ilicon mod i f ied ac r yla t e po l y m e r; la t ex;size d i stribu t ionthe seeded sem icon t inu o u s em u l si o n po l y m e r iza t ion; p a r tic l e种子乳液半连续法聚合工艺对聚合物质量(聚合物组成、粒子分布等) 和反应温度有很大的操作弹性[ 1 ] ,同时, 该工艺制备的乳胶粒子较小, 因此是合成聚合物纳米乳液的合适方法。
交联型有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成及其性能狄剑锋;刘裕文;纪凤龙【摘要】为开发出一种力学性能优良、耐水性较佳的聚氨酯,以聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丁酸和甲基丙烯酸羟乙酯合成双键封端的水性聚氨酯,再与丙烯酸单体、乙烯基三异丙氧基硅烷(A173)、端乙烯基聚二甲基硅氧烷(Vi-PDMS)进行乳液聚合,得到交联型有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯乳液.采用红外光谱、吸水率和力学性能测试等进行表征.结果表明:以A173或Vi-PDMS对PUA进行改性,胶膜断裂强度及吸水性能均得到明显改善;A173可显著提高断裂强度,但其断裂伸长率下降剧烈,耐水性能提高有限;Vi-PDMS可显著提高耐水性,但过量会降低其力学性能.以丙烯酸单体的质量为基准,当采用A173、 Vi-PDMS分别为2.5%、3%进行复合改性,胶膜断裂强度和断裂伸长率分别可达1.65 MPa、242%,吸水率降至8.32%.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】6页(P75-80)【关键词】水性聚氨酯;有机硅;丙烯酸酯;交联;耐水性【作者】狄剑锋;刘裕文;纪凤龙【作者单位】五邑大学纺织服装学院,广东江门529020;广东省高校功能性纺织品工程技术研究中心,广东江门529020;五邑大学纺织服装学院,广东江门529020;广东省高校功能性纺织品工程技术研究中心,广东江门529020;五邑大学纺织服装学院,广东江门529020;广东省高校功能性纺织品工程技术研究中心,广东江门529020【正文语种】中文【中图分类】TS190.2水性聚氨酯(WPU)材料具有清洁、环保、柔软、弹性好等优点,但是与溶剂型聚氨酯材料相比,其存在耐静水压低、手感发黏、耐候性差、强度低等问题[1-2]。
聚丙烯酸酯(PA)作为涂层基料的另一巨头,具有断裂强度高、耐老化、抗黄变、耐水性好等优点,但又存在耐有机溶剂性较差、耐热性差、软化点较低、耐磨性差等缺点[3],因此,很多科研人员利用PU与PA在性能上的互补性和协同作用,通过化学共聚的方法合成了水性聚氨酯丙烯酸酯乳液(WPUA),WPUA具有优异的综合性能[4-6]。
第16期 收稿日期:2020-06-02作者简介:李 垒(1995—),湖南长沙人,硕士研究生,研究方向为环氧丙烯酸酯的合成和改性;通信作者:杨明君(1976—),博士后,教授,研究方向高分子材料理论及应用。
紫外光固化有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能李 垒,杨明君(西南石油大学新能源与材料学院,四川成都 610500)摘要:通过双酚F环氧树脂(EP)和丙烯酸的开环反应合成双酚F环氧丙烯酸酯树脂(BPFEA),然后以苯基三乙氧基硅烷(PTES)为改性剂接枝改性双酚F环氧丙烯酸酯树脂,系统研究不同改性比例下有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂(PTES-BPFEA)的力学强度、柔韧性、耐热性等性能的影响。
在10%的改性比例下有机硅改性树脂的综合性能最好,树脂的断裂伸长率达到17.2%、柔韧性为1mm、铅笔硬度为6H,且树脂的吸水率较低,树脂的耐热性和耐碱性都得到增强。
关键词:紫外光固化;有机硅;双酚F环氧树脂;环氧丙烯酸酯中图分类号:TQ323 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2020)16-0045-04PreparationandPropertiesofUV-curableSilicone-ModifiedEpoxyAcrylateResinLiLei,YangMingjun(SouthwestPetroleumUniversity,SchoolofNewEnergyandMaterials,Chengdu 610500,China)Abstract:BisphenolFepoxyacrylateresin(BPFEA)wassynthesizedthroughthering-openingreactionofbisphenolFepoxyresin(EP)andacrylicacid.Usingphenyltriethoxysilane(PTES)asamodifier,bisphenolFepoxyacrylateresinwasgrafted,systematicallystudiedtheeffectofthemechanicalstrength,flexibilityandheatresistanceofsiliconemodifiedresin(PTES-BPFEA)underdifferentmodificationratios.Thesiliconemodifiedresinhasthebestoverallperformanceatamodificationratioof10%.Theelongationatbreak,theflexibilityandthepencilhardnessofresinis17.2%,1mm,and6H,respectively.Andthewaterabsorptionrateoftheresinislowest.Bothheatresistanceandalkaliresistanceoftheresinareenhanced.Keywords::UVcuring;silicone;bisphenolFepoxyresin;epoxyacrylate 紫外光固化涂料相对于传统的热固化涂料,紫外光固化涂料结合紫外固化技术在快速固化成膜、提高综合性能、经济环保等方面有着独特的优势[1-2]。
有机硅改性丙烯酸乳液的研究有机硅改性丙烯酸乳液是指以有机硅为改性剂对丙烯酸乳液进行改性处理,以提高丙烯酸乳液的稳定性、耐久性、耐磨性等性能。
本文将介绍有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法、性能及应用领域等方面的研究进展。
1.制备方法改性丙烯酸乳液的制备一般采用原位合成法和后加法两种方法。
原位合成法是指将丙烯酸、有机硅改性剂、界面活性剂等原料同时加入反应釜中,在适宜的温度、pH值和反应时间下,通过包括乳液聚合、非离子型乳化剂水解、有机硅在聚合体中交联等环节,制备出改性丙烯酸乳液。
后加法是指在制备好的丙烯酸乳液中加入有机硅改性剂,并经过一定的搅拌或超声等辅助方法,使有机硅改性剂充分分散在丙烯酸乳液中,完成改性过程。
2.性能分析有机硅改性丙烯酸乳液相较于传统的丙烯酸乳液,在稳定性、耐久性等方面均有所提高,具体表现为:1) 稳定性:有机硅能在聚合体中产生交联作用,降低乳液颗粒的表面能,增加颗粒之间的亲和力,从而提高乳液稳定性。
2) 耐久性:有机硅改性剂可形成氧化硅保护膜,提高聚合体的热稳定性和耐候性,同时增加涂层的硬度和耐磨性。
3) 其他性能:有机硅改性丙烯酸乳液还具有较好的粘合性、耐水性和耐热性等性能。
3.应用领域有机硅改性丙烯酸乳液的应用领域较广,主要应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域。
在涂料领域,有机硅改性丙烯酸乳液可以广泛应用于水性木器漆、水性金属漆、水性家具漆、水性工业漆等领域,可提高涂料的附着力、耐久性和光泽度。
在胶粘剂领域,有机硅改性丙烯酸乳液可广泛应用于水性胶粘剂、自粘标签、书籍胶装、透明胶带等领域,可提高胶粘剂的粘接强度和耐水性。
在印刷油墨领域,有机硅改性丙烯酸乳液可应用于胶片、塑料膜、金属薄膜等印刷基材上,可提高油墨的附着力和耐磨性。
在纺织助剂领域,有机硅改性丙烯酸乳液可应用于纺织整理剂、防水剂、阻燃剂等领域,可改善纺织品的手感、耐水性和防火性能。
总之,有机硅改性丙烯酸乳液其稳定性、耐久性等性能有很大的提升,在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域应用前景广阔。
有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成及应用
有机硅改性丙烯酸酯乳液是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。
它通过将有机硅改性剂引入传统丙烯酸酯乳液中,实现了对乳液性能的改善和功能的增强。
本文将介绍有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成方法以及其在不同领域的应用。
首先,有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成方法主要包括两步:单体聚合和有机硅改性。
在单体聚合阶段,通过引入聚合引发剂,将丙烯酸酯单体进行聚合反应,得到丙烯酸酯乳液。
然后,在有机硅改性阶段,将有机硅改性剂逐渐加入到丙烯酸酯乳液中,并进行充分搅拌和反应,使有机硅改性剂与乳液中的聚合物发生交联反应,形成有机硅改性丙烯酸酯乳液。
有机硅改性丙烯酸酯乳液具有良好的应用前景。
其在建筑行业中可以作为涂料、粘合剂和防水材料等的基础原料,具有良好的柔韧性、耐候性和耐腐蚀性,能够提高建筑材料的性能和寿命。
在纺织行业中,有机硅改性丙烯酸酯乳液可用于纤维柔软剂和防皱剂的制备,能够改善纺织品的柔软度和抗皱性能。
此外,有机硅改性丙烯酸酯乳液还可以应用于油墨、涂料、胶粘剂和化妆品等领域,具有优异的增稠、分散和抗沉降性能。
总之,有机硅改性丙烯酸酯乳液是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。
它通过将有机硅改性剂引入传统丙烯酸酯乳液中,
实现了对乳液性能的改善和功能的增强。
在建筑、纺织、油墨和化妆品等领域中,有机硅改性丙烯酸酯乳液都具有重要的应用价值。
我们相信,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,有机硅改性丙烯酸酯乳液将在更多领域中展现出其独特的优势和潜力。
丙烯酸酯乳液的制备实验报告聚丙烯酸共聚物乳液。
一般以丙烯酸甲酯等丙烯酸低酯有机物为主要单体,与丙烯腈、苯乙烯、马来酸二丁酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯、偏二氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚而成。
有时,功能单体如(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酰胺等。
以赋予聚合物乳液一些特殊的性能。
例如,有时为了提高聚合物乳液的拉伸强度和粘结强度等力学性能,需要通过交联反应,使得线性乳液聚合物形成三维网络结构,最常用的办法就是引入含有交联基团的单体,如N-羟甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯、衣康酸单丁酯等;有时也可通过加入新型材料对其均聚或共聚改性,获得同等效果。
丙烯酸乳液作为胶黏剂使用,与其他粘合剂相比,在耐候及耐老化方面特别优异,且粘接强度高,耐水性好,弹性大,断裂伸长率高,因此被广泛应用于压敏胶、织物印染胶、静电植绒胶、纸品胶等。
分类及制备[1]根据聚合单体的不同,丙烯酸乳液可分为以下几类:纯丙、苯丙、醋丙、硅丙、氯丙乳液。
下面依次介绍。
1. 纯丙乳液纯丙乳液的聚合单体都是丙烯酸类单体,通过乳液均聚或共聚得到。
纯丙乳液的制备有三种工艺。
(1)半连续工艺:把所有的水、乳化剂和引发剂投入反应器中,如果有助剂也一并加入,搅拌升温,达到聚合温度时,向反应器中匀速地滴加预先投置在加料装置中的混合单体;加料完毕后,适当升温,并保温1-2h,然后降温至室温,调节体系pH值,出料。
(2)种子聚合法:将一定量的水、乳化剂、助剂和少量单体投入反应器中作为初始加料,搅拌,升温至聚合温度;加入引发剂引发反应,再匀速地滴加剩余的单体和引发剂;全部加料完毕后,适当升温,再保温1-2h,降至室温后调节pH值,出料。
(3)预乳化法:将全部的单体、乳化剂、引发剂、助剂和80%水加入反应器中,在室温下快速的搅拌0.5h,以至完全乳化;然后将20%的水和一部分预乳液加入反应器中,并搅拌;升温至聚合温度,反应0.5-1.0h后滴加余下的预乳化液,在3h内滴完;反应1-2h,降至室温后调节pH值,出料。
有机硅改性丙烯酸酯系乳液的制备及性能徐锦锦;邹栋;朱晓丽;孔祥正【摘要】通过半连续预乳化法,用八甲基环四硅氧烷(D4)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)对苯丙聚合物乳液进行改性.探讨D4开环聚合催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)的加入方式和引发剂、KH570、D4及丙烯酸羟乙酯(HEA)的用量对乳液性能的影响.当催化剂DBSA全部加入到底料中时,有利于稳定乳液的制备.确定了制备稳定的有机硅改性丙烯酸酯乳液的最佳组分,对乳胶膜的力学性能和耐水性进行了表征.【期刊名称】《济南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(028)003【总页数】4页(P161-164)【关键词】预乳液;八甲基环四硅氧烷;有机硅改性;苯丙乳液【作者】徐锦锦;邹栋;朱晓丽;孔祥正【作者单位】济南大学化学化工学院,山东济南250022;上海保立佳化工有限公司,上海201405;济南大学化学化工学院,山东济南250022;济南大学化学化工学院,山东济南250022【正文语种】中文【中图分类】TQ638聚丙烯酸酯乳液具有良好的成膜性、黏结性及高强度等特点,但也有耐水性差及低温变脆、高温变黏失强等不足[1],这不可避免地限制了其更广泛的应用。
聚有机硅氧烷具有优异的耐高低温性能和突出的耐水性[2]。
有机硅改性丙烯酸酯聚合物的研究已引起人们的广泛关注,乳液聚合法是合成有机硅丙烯酸酯复合材料的重要手段之一[3]。
目前有机硅改性丙烯酸酯乳液的聚合方法主要有两种:一是用带烯键的硅氧烷进行改性[4-5];二是单独使用环体硅氧烷或者将其与含烯键硅氧烷同时使用制备改性丙烯酸酯乳液[6-10]。
在丙烯酸酯乳液中引入有机硅可以增强胶膜的耐水性[11-14]。
当用乙烯基硅氧烷和环体硅氧烷(D4)共同改性丙烯酸酯乳液时,常将催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)与乙烯基硅氧烷和D4混合预乳化[15-16],通过半连续法进行乳液聚合[17]。
DBSA 的存在使预乳液显酸性,可能会使部分硅氧烷在预乳液中即发生水解及缩合[18]。
有机硅改性丙烯酸建筑涂料的制备及性能研究摘要:有机硅改性丙烯酸(又称硅丙树脂)是丙烯酸酯的一种大型分子,其主要反应和侧链为硅烷或聚硅氧烷。
介绍了制备有机硅丙烯酸外墙涂料的制备方法,并测试了耐久性、环境适应性、耐洗刷,其是高档建筑外墙涂料。
关键词:有机聚硅氧烷;丙烯酸涂料;建筑涂料目前,住宅建筑的外涂料比丙烯酸树脂使用效果好,保色鲜艳,经久耐用,附着牢固,常温自干。
但是,由于丙烯酸树脂涂层是作为膜材料制造的,丙烯酸树脂本身的热塑性有限,没有线性分子的交联点,因此很难产生三交联膜和相对较低的耐热性。
达到室外温度时,返粘会在高温下出现。
低温下,膜由于缺乏弹性而易开裂。
一、试验部分硅丙涂料,比普通苯丙、纯丙以及醋丙涂料耐候性,温度低,耐沾污。
一般来说,普通丙烯酸树脂使用寿命约为5-8年。
建筑物外墙的颜色寿命要求约为10年,高和超高层的涂料寿命超过15年。
其后果是丙烯酸涂料在使用寿命期间不符合建筑外墙的要求,而硅丙则为15-20年,这是这个最明显的优点之一。
同时,硅丙与氟碳涂料差不多,但硅丙涂料在附着、污染和方面具有更明显的优势。
这是因为硅丙涂料有很多优点,近年来的快速发展逐渐成为建筑外墙的首选涂料之一。
1.合成丙烯酸的有机硅改性机理。
其包括碳、氢和其他有机物质以及硅、氧和有机物质。
它的分子结构几乎是硅酸盐,是典型的半无机聚合物,对于具有(见表1)Si—O、Si—C、Si—O键的有机硅分子443.5kJ/mol表1键能(KJ/mol)数据表1.试验配方原料及涂料。
硅丙树脂、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、轻质碳酸钙、邻苯二甲酸二丁酯、增稠防沉剂、稀料分别为80~100、15~100、10~70、10~70、10~70、3.5~7.5、0.6~3份、适量。
3.制备。
加入一定量硅丙、颜填料、助剂等。
在配料容器中,以高速分散30分钟的速度分散,砂磨机打开,研磨制作大约50μm。
在油漆容器中添加硅丙树脂和稀料。
完全混合后,慢慢加入硅丙树脂、钛白粉、填料,使完全混合,然后慢慢加入其他色浆,调整色泽。