反应性乳化剂在乳液聚合中的应用研究

反应性乳化剂在乳液聚合中的应用研究

徐小琳[1]2007年在《无机纳米粒子/无皂苯丙复合乳液的制备》文中进行了进一步梳理采用反应性乳化剂代替传统乳化剂制备无皂苯丙乳液,由于乳化剂参与聚合反应,成膜后成为膜的组成部分,因此可以解决传统乳液聚合产品中游离乳化剂的存在使涂膜耐水性、表面性质下降的缺点。将无皂苯丙乳液与无机纳米粒子复合制备无机纳米粒子/无皂苯丙复合乳液,可综合无皂乳液涂膜耐水性好和无机物高刚性、高强度的优点,使乳液具有更优异的性能。本文首先研究了反应性乳化剂存在下的无皂苯丙乳液聚合。根据各单体的作用及对乳液性能的影响,确定了苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈五元单体共聚体系,以赋予乳液涂膜较高的硬度。在反应性乳化剂SE-10N的存在下,通过正交实验和单因素实验,研究了丙烯酸、丙烯腈、反应性乳化剂、引发剂的用量及甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的质量比、聚合温度等因素对乳液性能的影响,确定了合成无皂苯丙乳液的组成及条件为:相对于体系总投料量,St为15.2%,MMA为9.9%,AN为3.7%,n-BA为15.6%,AA为2.3%,反应性乳化剂为0.9%,引发剂为0.3%,链转移剂为0.9%,缓冲剂为0.2%,聚合温度为85℃。在此基础上,采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,将改性无机纳米粒子与无皂苯丙乳液复合,原位合成了无机纳米粒子/无皂苯丙复合乳液。通过无机纳米粒子种类的选择及正交实验,对聚合条件进行了优化,最终确定了合成纳米TiO_2/无皂苯丙复合乳液的工艺条件为:纳米TiO_2用量为单体总质量的1.5%,预乳化的混合单体占其总量的25.0%,种子乳液聚合阶段所加引发剂的量为引发剂总量的30.0%,聚合反应温度85℃。热分析实验表明所制得的复合乳液的热稳定性比未加纳米TiO_2粒子的无皂苯丙乳液高,且其性能总体上优于纳米TiO_2/有皂苯丙复合乳液,其中涂膜铅笔硬度可高达2H级,吸水率降低了29.0%,耐水性提高。透射电镜分析结果表明该复合乳液乳胶粒具有核壳结构,激光粒度分析仪的测定结果显示其乳胶粒的平均粒径为79.8nm。对该聚合体系进行了表观动力学及成核机理的研究。结果表明,种子乳液聚合阶段以吸附了乳化剂分子的改性纳米TiO_2粒子成核为主,在壳层聚合阶段则为胶束成核机理。体系的表观动力学方程为R_p=k[I]~(0.15)[E]~(0.83)[M]~(0.69),表观活化能为104.3KJ·mol~(-1)。通过研究滴加速率对聚合反应表观速率的影响,引入动力学系数K,对乳液聚合过程的反应状态进行描述。结果表明,随着滴加速率的增加,反应逐渐由饥饿态向半充溢态转变直至间歇法代表的全充溢态。要使体系聚合状态保持在饥饿态,混合单体的滴加时间应控制在多于140min。此外,本文分别对以无皂苯丙复合乳液、无皂苯丙乳液及有皂苯丙复合乳液、有皂苯丙乳液为基料制备的水性乳胶涂料进行了性能测试。结果表明,反应性乳化剂与纳米TiO_2的复合可使涂层耐水性、耐洗刷性得到明显改善,其中用无皂苯丙复合乳液制备的涂料涂层耐水性达126小时不脱落、不起泡,且耐洗刷次数在10000次以上,涂料的性能明显提高。本文的研究为无机纳米粒子/无皂苯丙复合乳液的聚合及其应用提供了一定的理论及实验基础。

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》文中提出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。

巫辉, 孙大伟, 吴伟卿, 李建宗[3]2006年在《反应性乳化剂及其在乳液聚合中的应用研究进展》文中研究指明综述了反应性乳化剂在乳液聚合中应用,以及目前研究现状,详细介绍了烯丙基类、丙烯酸类、丙烯酰胺类、苯乙烯类、马来酸类五种反应性乳化剂最新进展,并对其在实际生产中应用做了详细介绍。

邵谦[4]2007年在《无机纳米粒子改性复合乳液的制备及在水性涂料中的应用》文中进行了进一步梳理随着经济的发展,环境问题越来越受到人们的重视,二十一世纪涂料朝着水性化发展是重要趋势之一。虽然目前国内外水性树脂种类繁多,但总体性能与溶剂型树脂相差较大,漆膜的某些理化性能,如硬度及耐水性不如溶剂型,使其广泛应用受到限制。因此,研究性能优异的水性高分子乳液已成为一个急需解决的课题。聚合物/无机纳米复合材料因综合了有机聚合物和无机纳米粒子两方面的许多优异性能,成为当前材料研究的热点之一。将无机纳米粒子与高分子乳液复合不失为一种改善水性高分子乳液的很好的方法。基于此,本文系统地研究了用原位乳液聚合法制备无机纳米粒子改性复合乳液的方法,以得到性能优异的高分子乳液,同时为这类无机/有机复合材料的制备提供了较系统的理论及实验依据。由于苯丙乳液具有无毒、较高的耐候性、抗污性及生产成本低等优点,在水性涂料中已得到广泛应用,因此本文选定苯丙乳液聚合体系,在无机纳米粒子的改性、复合乳液的合成工艺、乳液性能测试及结构表征、聚合动力学与成核机理及复合乳液应用等方面展开研究,并取得了一定的进展。研究了用硅烷偶联剂WD—20对纳米TiO_2粒子进行表面改性的方法,并用红外光谱、透射电镜及热重分析对改性效果进行了表征。红外光谱分析结果表明硅烷偶联剂已经成功地接枝到纳米TiO_2的表面,并由热重分析实验测定了硅烷偶联剂在纳米TiO_2表面的接枝率为3.9%;从透射电镜图像上可以明显地看出,未改性的纳米TiO_2粒子在有机相中团聚严重,而改性后的纳米TiO_2粒子在有机相中达到了均匀分散。这表明通过偶联剂改性,不仅改善了无机纳米TiO_2粒子的亲油性,提高了其在有机物中的分散性,而且在其表面键合上有聚合活性的有机官能团,为其参加原位乳液聚合创造了条件。研究了无机纳米粒子苯丙复合乳液聚合体系及工艺条件,包括单体的选择、乳化剂的选择、无机纳米粒子的选择、聚合工艺的选择等。为了得到最终涂膜硬度比较高、耐水性较好的乳液,确定了以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈作为硬单体,丙烯酸丁酯为软单体,丙烯酸为官能单体的五元单体苯丙乳液共聚体系,分别以由非离子型乳化剂OP-10与阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)组成的复合乳化剂和反应性乳化剂SE-10N进行有皂和无皂的纳米TiO_2苯丙复合乳液的合成。根据单体和无机纳米粒子加入方式的不同,实验了连续饥饿态滴加工艺、预乳化工艺和预乳化半连续种子乳液聚合工艺,结果表明对于有皂乳液聚合体系,采用连续饥饿态滴加工艺可制得性能优异的复合乳液;而对于无皂乳液聚合体系,采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺制得的乳液性能更佳。并通过单因素实验及正交实验,对聚合体系的组成及聚合工艺条件进行了优化,最终分别得到了有皂和无皂纳米TiO_2苯丙复合乳液的最佳组成及聚合工艺条件。对在最佳条件下所合成的有皂及无皂复合乳液的性能进行测试,结果表明,在加入的改性纳米TiO_2只有单体总量的1.5%的条件下,所合成的有皂及无皂纳米TiO_2苯丙复合乳液的各种性能就均优于相应未加无机纳米粒子的苯丙乳液。其中,有皂及无皂纳米TiO_2苯丙复合乳液涂膜铅笔硬度分别可达H和2H级;乳液的贮存稳定性均高于1年;无皂复合乳液的耐水性明显高于有皂复合乳液;热分析表明复合乳液的热稳定性比未加纳米TiO_2粒子的苯丙乳液高。该复合乳液还具有很好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌、大肠杆等菌作用24小时的抑菌率均能达到100%。对复合乳液乳胶粒的结构和形态进行了表征。TEM和光散射实验表明了无皂乳液的粒径比有皂乳液的粒径稍小,无皂复合乳液乳胶粒的平均粒径为80nm,比未加纳米TiO_2的无皂苯丙乳液的粒径(50~70nm)大,比有皂纳米TiO_2苯丙复合乳液的粒径(平均粒径为99nm)小,且均呈单峰粒度分布,没有纳米粒子峰,这表明纳米TiO_2已经被包覆在乳胶粒中,形成了以纳米TiO_2为核、聚合物为壳的核/壳结构乳胶粒。从TEM图像上还可看出,对于由连续饥饿态滴加工艺制得的有皂纳米TiO_2苯丙复合乳液,其乳胶粒的结构既有正常核壳结构,又有异常型核壳结构,而由半连续种子乳液聚合工艺制得的无皂纳米TiO_2苯丙复合乳液,其乳胶粒大多数呈现异常型核壳结构。研究了在纳米TiO_2存在条件下的无皂乳液聚合动力学。通过研究单体总量、引发剂用量、乳化剂用量和温度对聚合反应速率的影响,得到了聚合反应表观动力学方程为R_P=k[M]~(0.35)[I]~(0.18)[E]~(0.97),聚合反应体系的表观活化能为90.8kJ·mol~(-1)。并通过考察单体滴加速率对聚合反应速率的影响,引入动力学经验系数K,并通过计算K值,对半连续滴加过程中聚合过程的状态进行了半定量描述,结果表明若使聚合反应过程的状态保持在稳定的饥饿态,单体的滴加时间应控制在多于140min。通过对聚合过程不同阶段体系中粒子粒径大小和分布的测定以及对不同阶段乳胶粒形貌的观察,研究了在无机纳米粒子存在下的高分子复合乳液的成核机理。对于连续滴加工艺,在反应初期是以吸附了乳化剂分子的改性纳米TiO_2粒子成核,之后都是以胶束成核为主;而对于在反应性乳化剂存在下的半连续种子乳液聚合工艺,在种子乳液聚合阶段,反应主要以吸附了乳化剂分子的改性纳米TiO_2粒子成核;进入壳层反应时,主要以胶束成核为主。完成了纳米粒子复合乳液的应用研究,开发出纳米水性木器漆、纳米水性防腐涂料和纳米抗菌水性环保乳胶漆。经有关权威机构检测,叁种产品的各种性能指标均远远高于现有同类产品。本文的研究成果为进一步发展纳米材料的应用技术、提高高分子乳液的性能及开发高性能的水性功能涂料提供了理论及实验依据。

郭林晖[5]2003年在《反应性乳化剂在乳液聚合中的应用研究》文中进行了进一步梳理本文以MMA/BA和反应性乳化剂(AGES,AMPS,V5127及R109)为研究对象,研究它们的聚合特性。首先研究和探讨了聚合条件对无皂乳液聚合的影响,然后对反应性乳化剂的性质对乳液聚合及乳液性质的影响进行了研究。以粒度分析、聚合物膜与水的接触角和扫描电镜为主要分析手段,研究乳液聚合物的多种性能。 本文先在不同含量的反应性乳化剂及不同的聚合条件下分别合成了MMA/BA/AGES、MMA/BA/AMPS、MMA/BA/V5127及MMA/BA/R109的无皂乳液,然后通过对乳液性质、乳液稳定性、乳胶粒子的粒度、聚合物膜与水的接触角及乳胶粒子的粒子形态进行测定来研究其反应特性。 反应性乳化剂性质的不同,对MMA/BA无皂乳液聚合及乳液性能存在较大的影响。由阴离子型反应性乳化剂制备得到的乳胶粒子的粒径较小,而通过非离子型反应性乳化剂制备得到的乳胶粒子的粒径较大。采用具有离子双电层的稳定作用及非离子水化稳定作用的AGES及两种类型的乳化剂复合使用制备的无皂乳液的单分散性较好,但粒径较大。当反应性乳化剂均聚的能力大于共聚能力时,通过间歇式加入反应性乳化剂的合成方法得不到性能稳定的无皂乳液;只有当其共聚合能力强的时候通过不同的聚合工艺都能得到稳定的无皂乳液。 当反应性乳化剂含量为单体总量的3%~8%时,均可制备性能稳定的无皂乳液。乳胶粒子的粒径随着反应性乳化剂含量的增大先减小后增大,当其含量为5%时乳胶粒子的粒径达到最小,乳液的各项性能良好,说明当乳胶粒子小时,其表面的亲水基团的含量增多,因此乳胶粒子能稳定存在,其聚合物膜与水的接触角也小。 当底相中反应性乳化剂的含量小于其临界胶束浓度时,反应以均相成核机理为主,得到的乳胶粒子的粒径较大;当底相中反应性乳化剂的含量大于其临界胶束浓度时,聚合反应以胶束成核机理和均相成核机理为主,最终得到的乳胶粒子的粒径较小,因此成核机理的改变对乳胶粒子粒径的影响显着。 在研究MMA/AGES的反应动力学的过程中,我们设计了一种新的硕士学位论文摘要化学分析方法测定了乳胶粒子的表面磺酸基团的含量及聚合物中磺酸基团的含量来定量的测定反应性乳化剂与单体的共聚程度,跟踪了不同时间下聚合物中AGES的含量,从宏观的角度研究了AGES与MMA的共聚能力。通过研究发现,在聚合反应过程中分叁个阶段:加速阶段、恒速阶段及减速阶段。且在成核阶段大量的AGES与MMA共聚,形成AGES/MMA共聚物,此共聚物作为形成乳胶粒的乳化剂。随着反应的进行,AGES的量减少,导致共聚合速率下降。

刘玉阳[6]2003年在《功能化硅丙乳液的应用基础研究》文中认为本文通过对聚合物分子及乳液粒子的结构设计,在优化硅丙乳液制备工艺和性能的基础上,采用乳液聚合的方法,分别合成了含有下列功能性硅丙乳液粒子的乳液:氨基化硅丙乳液粒子、反应性硅丙乳液粒子、具有自组装性能的乳液粒子、纳米乳液粒子、芯/壳结构硅丙乳液粒子以及纳米二氧化硅复合的硅丙乳液粒子。通过乳液共混、芯/壳结构、乳液粒子自组装、无机纳米粒子复合等技术制备综合性能优良的乳液涂料,并研究了其在涂料领域的应用。 通过对乙烯基硅氧烷单体,羟基聚硅氧烷的选择以及聚合工艺的优化,制备羟基聚硅氧烷接枝改性的丙烯酸乳液,对乳液粒径及其分布、聚合物玻璃化转变温度(T_g)、最低成膜温度(MFT)、乳液粒子形态等进行了测试和表征。通过对硅氧烷侧链长短及比例的选择、改性和优化,提高了有机硅的接枝效率。研究了有机硅氧烷分子对聚合物漆膜性能如硬度、附着力、抗冲击、抗粘污、耐老化等的影响,优选出综合性能优良的工艺和配方。结果表明硅丙树脂的预交联密度及有机硅氧烷分子侧链长短对聚合物漆膜的性能有重要影响。研究了硅丙乳液的成膜过程和成膜机理,着重讨论了交联反应程度对成膜过程和漆膜性能的影响。 在制备硅丙乳液的基础上,进一步探讨提高乳液涂料性能,减少VOCs(Volatile Organic Compounds)的方法和途径。合成了具有不同粒径分布、不同玻璃化转变温度、不同交联密度的硅丙乳液,通过它们的共混以图提高乳液涂料的成膜性能和漆膜的机械性能。结果表明,当软、硬粒子乳液共混比在60/40左右时,共混乳液具有优良的综合性能,并研究了共混乳液的成膜过程和机理。通过“两段”乳液聚合的方法合成了具有芯/壳结构的硅丙乳液,研究了芯/壳乳液粒子结构及组成比例对聚合物漆膜性能的影响,并探讨了芯/壳乳液在水性木器涂料及弹性涂料中的应用,结果表明,通过对硅丙乳液粒子的结构设计,可以获得性能优良的零VOC含量的木器涂料和弹性硅丙涂料。 通过向丙烯酸(微)乳液聚合物中引入功能性单体DMAEMA(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)以及采用壳聚糖为乳化剂制备功能性纳米乳液粒子,通过纳米乳液粒子的自组装,制备芯/壳乳液粒子及聚合物漆膜。研究了乳液粒子自组装技浙江大学博士学位论文中文摘要术在乳液涂料中的应用,在纳米尺寸实现了对乳液的成膜过程和聚合物漆膜结构的控制和优化,改善了聚合物漆膜的性能。以壳聚糖(C hitosan,cs)为高分子乳化剂,制备cs/聚丙烯酸酷乳液,研究了CS的含量、脱乙酞度(DD)、分子量等对乳液聚合影响的规律,探讨了CS在乳液聚合过程中的反应机理。通过TEM及AFM研究了CS/聚丙烯酸醋乳液粒子的自组装成膜过程,提出了自组装过程的作用机理,研究了CS/聚丙烯酸醋乳液的漆膜性能。 通过对纳米二氧化硅粒子的表面改性,并通过原位乳液聚合、接枝反应,静电祸合作用、静电排斥作用、无皂乳液聚合等方法将无机纳米二氧化硅粒子复合到硅丙乳液中,其中通过无皂乳液聚合及静电排斥稳定机理得到的纳米二氧化硅复合硅丙乳液具有较好的稳定性。纳米二氧化硅复合硅丙乳液以后,能够明显提高硅丙聚合物漆膜的硬度、耐油污性和耐紫外老化性能,并探讨了纳米二氧化硅改善聚合物漆膜性能的作用机理。 以丙烯酸酷/硅丙阴离子乳液聚合物为成膜物质,以不同结构的水溶性聚胺为催干剂,以疏水改性的聚乙二醇为缔合增稠剂,配制路标涂料,测试了涂料的性能。结果表明,在使用了具有交联结构或纳米复合结构的快干剂后,路标涂料的性能有很大提高,得到了表干时间小于smin,耐磨损失小于3omg(2001./10009)的路标涂料。

敖晓娟[7]2013年在《乳液型丙烯酸酯常温固化涂料的研究》文中进行了进一步梳理聚丙烯酸酯乳液具有环保、易成膜、附着力和耐候性好等优点,近年来在涂料、胶黏剂等领域有着广泛的应用。但是,由于受外加乳化剂、树脂分子链带亲水性基团等因素的影响,漆膜的耐水性很差,光泽、硬度、附着力等物理机械性能欠佳。为提高聚丙烯酸乳液涂料的综合性能尤其是耐水性,扩大其应用范围,需要对聚丙烯酸酯乳液进行改性。本文采用反应性乳化剂与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚,使乳化剂的亲水基成为树脂分子链的侧基,以阻止乳化剂向涂料漆膜固化表表面迁移而损害漆膜的耐水性,同时选用多种功能单体与丙烯酸酯类单体共聚,使合成出的树脂分子链带多种在常温下可与外加固化剂发交联反应的功能侧基,合成出树脂分子链存在内交联键且就分子链带多种功能侧基的具有网络结构的功能乳胶粒子,功能乳胶粒子的大分子所含功能侧基与外加固化剂在常温下可发生外交联反应,以进一步提高其涂料固化漆膜的交联程度,从而提高漆膜的物理机械性能尤其耐水性。本文围绕这一目标,系统研究聚合条件对乳液性质的影响,涂料固化漆膜的性能尤其耐水性的影响因素,探讨乳液树脂及其涂料固化漆膜的微结构与性能之间的关系。采用反应性乳化剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为硬单体,丙烯酸酯丁酯(BA)为软单体,甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)为功能性单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,进行乳液聚合,成功合成出功能化聚丙烯酸酯乳液。研究了反应性乳化剂用量、功能性单体用量对单体转化率、凝胶率、乳液稳定性、乳胶粒子的粒径和电位的影响,固化剂类型和用量对漆膜性能的影响。结果发现,当反应性乳化剂用量为3wt%时,MAA用量为5wt%时,聚合体系单体转化率达98.17wt%,凝胶率为0.48wt%,乳胶粒子粒径为106.2nm,粒径分布为0.032,Zeta电位为-43.87mV,乳液的机械稳定性,离心稳定性以及Ca2+稳定性均通过。当MAA、HEMA和AAEM叁种功能性单体与丙烯酸酯类单体共聚合成乳液树脂,涂料PH值为8~9,以XC-113为固化剂,其用量为10wt%时其涂料的固化漆膜具有更好的物理机械性能和最佳耐水性,漆膜在40℃去离子水中浸泡,10天不发白无损坏,达到国家标准。FT-IR分析表明XC-113的氮丙啶叁元环与羧基上的羟基和酯基上的羟基发生开环交联反应,DSC分析表明MAA的引入提高了乳液树脂的Tg,TG分析表明用XC-113交联固化后漆膜的热稳定性大幅度提高,SEM分析表明,漆膜表面具有平整光滑的微观形态,漆膜内部乳胶粒子结合紧密,呈均一的相结构。采用反应性乳化剂,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基叁甲氧基硅烷(A-174)为有机硅单体,MMA、St、BA、双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为共聚单体和KPS为引发剂进行乳液共聚合,成功合成出分子链之间存在硅氧烷交联键和桥型交联键、分子链带有β-酮羰基的、乳胶粒子具有交联网络结构的功能化硅丙乳液。研究了A-174、EGDMA用量对聚合体系稳定性、单体转化率、聚合体系凝胶率、乳胶粒子粒径以及固化剂类型和用量对固化漆膜性能的影响。结果发现,当A-174用量为9wt%,EGDMA用量为2wt%时可以合成出稳定性好、单体转化率高、凝胶率低、乳胶粒子粒径较小的乳液,当使用有机硅固化剂KH550和氮丙啶类固化剂XC-113,其用量分别为2wt%和1.5wt%时可以获得成膜性好的涂料和光滑平整的漆膜,且所获得的漆膜具有高光泽度、良好的物理机械性能和优异的耐水性,漆膜在40℃去离子水中浸泡10天不发白无损坏,达到国家标准。FT-IR分析表明,KH550与硅丙乳液树脂分子链中的AAEM的β-酮羰基的烯醇式异构体发生交联反应,DSC分析表明,A-174和EGDMA的引入提高了硅丙乳液树脂的Tg,TG分析表明,分子链之间的硅氧烷键的存在和用KH550交联固化后,其漆膜的热稳定性大幅度提高,SEM分析表明,固化漆膜具有平整光滑的表面微观形貌,当A-174用量为9wt%的硅丙乳液树脂与KH550具有良好的相容性,从而形成均一的相结构,这是漆膜具有优良的物理机械性能和高耐水性的原因。

杨洁[8]2014年在《微气候对光伏阵列性能影响的研究》文中指出光伏发电作为新能源技术的代表,其应用规模和区域的不断扩大,加之全球性的环境问题日益突出,使得光伏能源与环境工程研究具有越来越重要的意义。本文基于东华大学5.1kW光伏发电系统实验平台,以晶体硅光伏阵列为研究对象,对东华大学5.1kW光伏发电系统的监测数据进行充分分析处理,分别运用MATLAB/Simulink建模仿真方法、数值计算方法、回归分析方法等量化分析微气候对晶体硅光伏阵列性能的影响。首先,以东华大学5.1kW光伏发电系统实验平台为基础,阐述了光伏系统原理、晶体硅光伏阵列组成结构、实验监测系统原理、监测数据及微气候的基本概念。其次,从晶体硅光伏阵列工程用数学模型出发,结合东华大学5.1kW光伏发电系统中光伏阵列的具体参数,建立了运用于仿真分析的光伏阵列MATLAB/Simulink仿真模型,充分利用东华大学5.1kW光伏发电系统实验平台的实验条件及监测数据,通过模型仿真值与实验测量数值的对比对模型进行分析,在综合考虑微气候叁变量影响的基础上,提出了对现有模型的五种修正优化方法,并分析了五种修正模型的精度,最终得出最优修正模型。然后,在论证由E. Skoplaki提出的光伏阵列工作温度与微气候叁变量之间的函数关系式对于东华大学5.1kW光伏发电系统中光伏阵列的有效性基础上,建立了综合考虑微气候叁变量的单晶体硅光伏电池单体—组件—阵列数学模型,并采用分段迭代法求解,得到单晶硅的Ⅱ-Ⅴ曲线及P-V曲线后与实验测量数据进行比较,分析微气候对单晶硅光伏阵列特性曲线的影响。最后,运用逐步回归方法分析了微气候叁变量及光伏组件工作温度对单晶硅光伏阵列最大输出功率影响的显着性水平,继而建立了综合考虑微气候叁变量的单晶硅光伏阵列最大输出功率数值计算模型及回归分析模型,量化分析微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响,并讨论比较了两种模型的精度。

吕俊[9]2011年在《可聚合乳化剂在丙烯酸酯乳液聚合中的应用研究》文中研究指明丙烯酸酯类乳液以其优良而广泛的应用性能受到人们的重视,但常规乳化剂用于制备丙烯酸酯乳液还存在着许多问题,为此本文利用可聚合乳化剂应用于丙烯酸酯乳液聚合中,探讨了不同反应条件对产品性能的影响。并合成了反应活性适中的马来酸酯类可聚合乳化剂,对其表面活性和应用性能进行了研究。主要研究内容如下:1.简要综述了丙烯酸酯乳液聚合的机理、研究进展和改性方法。介绍了可聚合乳化剂的类型、性能和应用。并提出了使用可聚合乳化剂参与聚合反应,解决传统乳化剂缺点,提高乳液应用性能的设计思路。2.以烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)为乳化剂,甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过种子预乳化半连续法合成出丙烯酸酯乳液。考察了不同乳化体系、可聚合乳化剂用量、引发剂用量、温度对乳液及其涂膜性能的影响,并用红外光谱和透射电镜对产物结构、形态进行表征,优化最佳反应条件。结果表明:使用可聚合乳化剂DNS-86能有效改善乳液和涂膜性能。合成纯丙乳液较佳的反应条件为:DNS-86浓度为4%、引发剂浓度为0.4%、温度为75℃。3.用γ-甲基丙烯酰氧丙基叁甲氧基硅烷(KH—570)对纯丙乳液进行改性,通过种子预乳化半连续法合成出有机硅-丙烯酸酯乳液。考察了不同乳化体系、KH—570用量、DNS-86用量及反应温度对硅丙乳液及涂膜性能的影响。结果表明:KH-570的加入提高了共聚乳胶膜的力学性能。4.采用叁步法制备了一种既含阴离子,又含非离子的新型聚氧乙烯醚马来酸单酯磺酸盐可聚合乳化剂,其结构经1H NMR和IR表征。利用表面张力仪测定其临界胶束浓度CMC值,结果表明所合成的乳化剂均具有较低的CMC。将马来酸单十二醇聚氧乙烯醚-9-丙基磺酸钠应用于甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸乳液聚合,考察了反应转化率,乳胶液电解质稳定性及涂膜耐水性,结果表明:相对于传统乳化剂SDS,合成的可聚合乳化剂得到的乳液单体转化率较高,乳胶液电解质稳定性较好,而且乳胶膜的吸水率低,耐水性能得到提高。

张继德[10]2006年在《室温交联核/壳结构乳液的制备及其性能研究》文中研究指明通过对聚合物分子及乳胶粒子的结构设计,在优化乳液制备工艺和性能的基础上,合成了环氧基/羧基、酮羰基/酰肼基和乙酰乙酰氧基/胺基叁种体系的室温自交联核/壳结构丙烯酸酯乳液。结合室温自交联技术和核/壳技术制备了综合性能优良的水性木器涂料。 采用种子半连续乳液聚合方法,研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(MAA)乳液共聚合体系,通过数学模型研究了各个聚合阶段所需要的最佳乳化剂的量。计算结果表明种子乳液聚合阶段所加入的乳化剂和种子乳胶的粒经影响到下一步乳液聚合所需要的乳化剂量。通过动态光射(DSL)和透射电镜(TEM)对乳胶粒子进行了表征,表明采用该方法在乳液聚合的过程中没有二次成核生成新的乳胶粒子,粒径呈窄分布,能够得到核/壳结构明显的乳胶粒子。 通过半连续乳液聚合方法,采用反应性乳化剂α—烯丙基壬基酚聚氧乙烯醚(30)和α—烯丙基壬基酚聚氧乙烯醚(10)磺酸钠,研究了MMA、EHA、BA和MAA体系的乳液共聚合工艺。最佳聚合工艺为:阴离子型/非离子型大于1:1(HLB≥15.2),乳化剂量为3.0~3.5%,聚合反应在72℃进行,单体加完后再在80℃反应两小时,乳液具有较高的聚合稳定性和储存稳定性。 利用种子半连续乳液聚合方法,通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与MMA、BA共聚,合成了核层或壳层带有环氧基的核/壳结构乳胶粒子;通过AA与MMA、BA共聚,合成了壳层带有羧基的核/壳结构的乳胶粒子。通过物理共混带有环氧基和羧基的乳胶粒子,得到了两种反应性复合乳液。利用透射电镜和激光动态光散射对乳胶粒子进行了表征,其粒径分布较窄,粒径分布的多分散系数为0.062,平均粒径约76nm,乳胶粒子具有明显的核/壳结构。通过胶膜的凝胶率、膨胀率及机械性能的测定和红外光谱分析,对反应性复合乳液中乳胶粒子的扩散及交联反应进行了研究,并探讨了不同核/壳结构复合乳液对涂膜机械性能的影响。研究表明,当反应性复合乳液中的环氧基和羧基分别分布在乳胶粒子的核层和壳层时,有利于聚合物分子链的充分扩散和化学交联反应的进行,涂膜

参考文献:

[1]. 无机纳米粒子/无皂苯丙复合乳液的制备[D]. 徐小琳. 山东科技大学. 2007

[2]. 有机硅丙烯酸酯共聚乳液的合成与性能研究[D]. 徐彦. 苏州大学. 2008

[3]. 反应性乳化剂及其在乳液聚合中的应用研究进展[J]. 巫辉, 孙大伟, 吴伟卿, 李建宗. 中国胶粘剂. 2006

[4]. 无机纳米粒子改性复合乳液的制备及在水性涂料中的应用[D]. 邵谦. 山东大学. 2007

[5]. 反应性乳化剂在乳液聚合中的应用研究[D]. 郭林晖. 中南大学. 2003

[6]. 功能化硅丙乳液的应用基础研究[D]. 刘玉阳. 浙江大学. 2003

[7]. 乳液型丙烯酸酯常温固化涂料的研究[D]. 敖晓娟. 华南理工大学. 2013

[8]. 微气候对光伏阵列性能影响的研究[D]. 杨洁. 东华大学. 2014

[9]. 可聚合乳化剂在丙烯酸酯乳液聚合中的应用研究[D]. 吕俊. 安徽大学. 2011

[10]. 室温交联核/壳结构乳液的制备及其性能研究[D]. 张继德. 浙江大学. 2006

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反应性乳化剂在乳液聚合中的应用研究
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