17常温自交联聚合物乳液
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DAAM对室温自交联纯丙乳液性能的影响收稿日期:2013-04-02以衣康酸二丁酯(DBI)为第1功能单体、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为第2功能单体,合成了固含量为45%的纯丙乳液,并在室温与己二酰肼(ADH)交联。
通过控制DAAM的用量,制备了一系列的室温自交联乳液,研究了DAAM 用量对乳液和乳胶膜性能的影响。
结果表明,DAAM的加入对乳液和胶膜的各项性能均有一定改善,DAAM的适用量为3%。
标签:功能单体;室温交联乳液;性能1 前言目前丙烯酸酯类乳液在工业中应用极广,但其存在低温易变脆、高温易发粘等缺点,因而在一定程度上限制了其应用[1]。
自交联反应型乳液在乳胶粒子的表面或内部引入具有特殊功能的单体,可开发出具有特殊功能的乳液,如乳液稳定性[2]、乳胶膜耐水性和力学性能以及共聚物玻璃化温度均得到提高[3~5],在涂料、胶粘剂、皮革等领域应用广泛[6~8]。
本文以BA和MMA为主单体,DBI 为功能单体,并引入第2功能单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM),与ADH发生交联反应,合成了室温自交联的丙烯酸酯乳液,研究了DAAM的用量对乳液和乳胶膜性能的影响。
2 实验部分2.1 药品与仪器设备甲基丙烯酸甲酯(MMA),工业级,上海高桥石化公司;丙烯酸丁酯(BA),工业级,北京东方化工厂;衣康酸二丁酯(DBI),>99%,清新县汉科化工科技有限公司;双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH),工业级,杭州化工有限公司;过硫酸铵(APS),AR,上海国药集团化学试剂有限公司;烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86),清新县汉科化工科技有限公司。
热分析仪,DSC 200F33,德国耐弛公司;示差扫描量热器,TA Q100,美国TA公司;透射电子显微镜,TEM-100SX,日本电子公司。
2.2 室温自交联丙烯酸酯乳液的合成将计量的水加入到四口烧瓶中,搅拌升温至(82±2)℃,然后加入计量的预乳化液和引发剂溶液。
乳液聚合的特种技术--常温自交联技术酮羰基和酰肼在室温下可发生快速的化学反应:实用的羰基化合物是双丙酮丙烯酰胺(DAAM):该化合物分子中有双键,可参与乙烯基单体的聚合反应结合到乳液聚合物分子中,给聚合物分子提供必要的交联反应官能团。
DAAM 极易与多种单体共聚,也能均聚。
甲基丙烯酸甲酯与DAAM共聚的竞聚率γ1=1.68,γ2=0.57;苯乙烯和DAAM共聚的竞聚率γ1=1.77、γ2=0.49。
商品DAAM的物理性质见表1。
表1 双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)的物理性能性能DAAM ADH分子式C9H15NO2 C6H14N4O2分子量169.2 174.2相对密度0.998(60℃)黏度/mPa·s17.9(60℃)熔点/℃54-56 177~183沸点/℃120(8mmHg)水中溶解度/(g/100g水) >100 12.54(30℃)(mg/kg)1770 5000LD50甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)也可作为酮羰基的提供者参加丙烯酸酯的自由基聚合。
AAEM毒性低,极易参加共聚反应。
此外,它的乙酰乙酰基与多元胺化合物也可发生交联反应。
在共聚物中加入胺或氨水使体系pH值达9以上,乙酰乙酰基可转变成稳定的烯胺,从而提高了体系的贮存稳定性,水分挥发,pH值改变以后,发生室温交联反应,产物获得良好的耐溶剂、耐水和抗粘连性。
乙酰乙酰基还可与不饱和基团发生Michael加成反应,也可构成自交联系统。
甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)结构式如下:代表性的酰肼交联剂有:碳酰肼丁二酸二酰肼戊二酸二酰肼己二酸二酰肼(ADH)己二酸二酰肼(ADH)是最适用的酰肼交联剂,其物理性能见表1,在水性漆乳液中ADH与双丙酮丙烯酰胺配合已有广泛的应用。
ADH呈弱碱性,将固体ADH直接加入乳液中有可能产生聚结,通常应将ADH溶于热水中(冷水中溶解性不好)再用。
含酰肼的聚合物也可用于交联。
室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液的制备及涂膜性能室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液的制备及涂膜性能摘要:室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液是一种新型的水性乳液,具有良好的应用前景。
本文通过单因素实验,研究了制备该乳液的最佳工艺参数,并对其涂膜性能进行了评估。
结果表明,通过合理调节工艺参数,可以获得均匀稳定的乳液,并形成具有优良涂膜性能的薄膜。
关键词:室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液;制备;涂膜性能;工艺参数一、引言水性涂料作为一种环保型涂料,在建筑、家具、汽车等领域有着广泛的应用。
目前,研究者们对水性涂料进行了大量的研究,以提高其性能和适应不同的应用环境。
室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液是一种具有良好应用前景的水性涂料。
其乳液稳定性好,可形成耐候性和耐热性较好的薄膜,具有较好的光泽和硬度,且不含有毒有害物质。
因此,研究室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液的制备及其涂膜性能对于推动水性涂料技术的发展具有重要意义。
二、实验部分1. 实验材料本实验所使用的材料有:阳离子丙烯酸树脂、聚醋酸乙烯酯、二甲基甲酰胺、十二烷基苯磺酸钠、乳化剂等。
2. 实验方法(1)阳离子丙烯酸树脂的制备将聚醋酸乙烯酯、阳离子丙烯酸树脂、二甲基甲酰胺和十二烷基苯磺酸钠按一定的比例加入反应釜中反应。
反应过程中,控制温度、搅拌速度和反应时间,得到阳离子丙烯酸树脂。
(2)室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液的制备将阳离子丙烯酸树脂溶解在适量的水中,并加入乳化剂进行乳化,得到室温下自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液。
(3)涂膜性能评估采用刮涂法将乳液涂布于玻璃基板上,经过一定时间的干燥,得到薄膜。
通过测定薄膜的光泽度、硬度、耐热性和耐候性等指标,评估其涂膜性能。
三、结果与讨论通过单因素实验,我们研究了影响室温自交联型阳离子丙烯酸树脂乳液制备的各项工艺参数。
结果表明,在适宜的温度、搅拌速度和反应时间下,可以获得均匀稳定的乳液。
其中,温度对乳液的稳定性和膜层的硬度有较大影响,搅拌速度对乳液的粒径分布有影响,反应时间对膜层的涂膜性能有影响。
第51卷第2期 2021年2月涂料工业PAINT &COATINGS INDUSTRYVol. 51 No. 2Feb. 2021室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究马昕宇',石熠徐军 1(1.天津大学化工学院,天津300350;2.沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110000)摘要:采用半连续种子乳液聚合法,改性异构十三醇醚(H-606)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配,以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,叔碳酸乙烯酯(VeoValO)为改性单体,乙酰乙酸烯丙酯(AAA)与己 二胺(HDA)为复配交联剂,合成了 AAA-HDA/VeoValO改性丙烯酸酯乳液。
研究了 AAA加料时间、AAA-HDA配比、AAA与VeoValO用量对乳液性能的影响。
结果表明:AAA参与共聚合,并在室温下 与HDA发生失水自交联反应;当AAA进料时间为单体滴加20%时、AAA用量为总单体质量的2%、m(AAA):m(HDA)=5:2、VeoVal0用量10%时,乳胶膜吸水率从14.76%降至8. 13%,拉伸强度达 到2. 90 MPa,断裂伸长率为493. 86%,乳胶膜耐水白能力大幅提高(AL由88. 5降至7.丨)。
关键词:乙酰乙酸烯丙酯;叔碳酸乙烯酯;自交联;丙烯酸酯乳液中图分类号:TQ630. 1文献标识码:A文章编号:0253-4312(2021)02-0008-08doi:10. 12020/j.issn.0253-4312. 2021. 2. 8Synthesis and Properties of Self-Crosslinking Acrylic Latex at RoomTemperatureMa Xinyu1,Shi Yi2,Xu Jun2(1.School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300350, China;2.College ofMaterials Science and Engineering,Shenyang University of Chemical Tech n ology,Shenyang110000, China;)Abstract:Allyl acetoacetate/-vinyl versatate(AAA/VeoValO)modified acrylate latex was prepared by means of semi-continuous seed emulsion polymerization with methaciylic acid(MAA) as the functional monomer,vinyl versatate(VeoValO)as modifying monomer,Allyl acetoacetate (AAA)and hexamethylene diamine (HDA)as compound crosslinking agent,sodium dodecyl sulfate(SDS)and modified isotridecyl alcohol polyoxyethylene ether(H-606) as mixed emulsifiers.The effects of AAA feeding time,AAA-HDA ratio and AAA,VeoValO dosage on the latex performance were studied.The results showed that AAA participated in a copolymerization and undergone a dehydration self-crosslinking reaction with HDA at room temperature.When the AAA feeding time was 20%of the monomer dropping time,AAA=2wt% ,m(AAA) •m(HDA)=5- 2, VeoVal0=10wt%,the water absorption of latex film decreased from 14. 76%to 8. 13%,the tensile strength reached 2. 90 MPa,the elongation at break was493. 86%,and the whitening resistance of the latex film was greatly improved(AL was reduced from 88. 5 to7. 1).Key words:allyl acetoacetate;vinyl versatate;self-crosslinking;acrylic latex **通信联系人马昕宇等:室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究水性丙烯酸酯材料具有低毒、低污染的特性,但 其耐沾污性、耐水性、耐候性、耐化学性较差,且热黏 冷脆,限制了其应用范围[|-31。
常温自交联型水性环氧树脂纳米乳液的研究进展袁腾;周闯;周健;黄家健;涂伟萍;杨卓鸿【摘要】详细介绍了常温自交联型水性环氧树脂纳米乳液的研究进展.首先介绍了环氧树脂水性化的途径及各自的特点,主要包括直接乳化法、相反转乳化法、自乳化法和固化剂乳化法等.介绍了常温自干型水性环氧树脂乳液的实现途径,主要包括羰基与酰肼基团室温自交联、硅氧烷室温自交联、不饱和脂肪酸双键室温自氧化交联、异氰酸酯基团室温自交联、基于Michael加成反应的室温交联、氮丙啶与羧基的室温交联、环状碳酸酯与胺基的室温交联、脂环族环氧基团与羧基的室温交联、金属离子与羧基、磺酸基等螯合作用室温交联、辐射固化型常温自交联、常温多重自交联和包埋固化剂型室温自交联等技术,并详细介绍了其机理.最后,指出了常温自交联型水性环氧树脂乳液目前存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)003【总页数】5页(P3011-3015)【关键词】单组份;常温自交联;水性环氧树脂;纳米粒子;乳液;稳定性【作者】袁腾;周闯;周健;黄家健;涂伟萍;杨卓鸿【作者单位】华南农业大学材料与能源学院,广州510642;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南农业大学材料与能源学院,广州510642;华南农业大学材料与能源学院,广州510642;华南农业大学材料与能源学院,广州510642;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南农业大学材料与能源学院,广州510642【正文语种】中文【中图分类】TQ631环氧树脂因其优良的机械物理性能、粘结性能和工艺性能等,已被广泛应用于各个领域,尤其是防腐涂料领域[1]。
但目前使用的环氧树脂多为溶剂型,在生产施工过程中挥发大量溶剂,对人类健康造成严重威胁。
近年来,随着人们环保意识的增强,环境友好型涂料越来越受到重视,其中水性涂料发展速度最快,也是最成熟的,所以具有环境友好特性的水性环氧树脂体系成为备受关注的研究方向之一[2]。
室温自交联型硅丙乳液的制备及其涂膜性能沈桥;强西怀;张辉【摘要】以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能单体,通过自由基乳液共聚在丙烯酸树脂分子链中引入GMA,在丙烯酸树脂乳液中添加氨基硅油作为交联剂,形成室温自交联型硅丙树脂复合乳液.FTIR证实了氨基硅油与GMA之间交联反应的存在;通过测试涂膜吸水率、溶胀率、涂膜的Tg、抗张强度及断裂伸长率,考察了GMA-氨基硅油交联体系对乳液涂膜基本性能的影响.结果表明:交联体系的引入使得涂膜吸水率和断裂伸长率降低,玻璃化转变温度和抗张强度显著提高.氨基硅油的引入和相互交联网络的形成,提升了涂膜的物理性能,可使涂膜具有更好的柔软性和丰满度,综合性能优异,这种技术思路在皮革涂层材料研究应用等领域有潜在的应用价值.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2014(031)002【总页数】5页(P33-37)【关键词】室温自交联;丙烯酸树脂;氨基硅油;复合乳液【作者】沈桥;强西怀;张辉【作者单位】陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TQ316.334随着人们环保和节能意识的逐步提高,各国纷纷制定相应的法律法规,以限制涂饰产品中挥发性有机合物(VOC)的释放量[1-2],水性涂饰剂由于其优良的性能及环保的优势,越来越受到重视。
其中丙烯酸树脂类水性涂饰剂因具有优异的光泽、丰满度、耐候性等而倍受欢迎。
然而传统的丙烯酸树脂由于涂膜具有热黏冷脆、耐水及耐溶剂性差等应用缺陷,限制了水性丙烯酸树脂涂料的大规模推广应用,对丙烯酸树脂进行交联改性是解决上述缺陷的一种主要途径。
本实验采用种子乳液聚合工艺方法,通过常规乙烯基单体与功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚,在丙烯酸树脂分子链中引入一定量的GMA单体结构,添加适量的氨基硅油作为交联剂,制备了一种氨基硅油-丙烯酸树脂(简称硅丙树脂)复合乳液。