有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究

有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究

黄芳[1]2002年在《有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究》文中指出本论文以制备有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜为目的,对溶液制备法进行了研究。通过测试有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜的结构,分析了聚有机硅(PMTS)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)的分子量、PMMA/PMTS体系配比、组分浓度等因素对有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜结构的影响。并对所制得的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜的性能进行了表征,对其成膜机理进行了探讨。 研究以硅烷偶联剂KH570为原料制备了有机硅单体MTS,该单体中的硅含量较原料单体KH-570有大幅度增加但合成产率偏低。随之,用溶液聚合法制备了具有不同分子量及分子量分布的有机硅聚合物、有机硅-丙烯酸酯共聚物(MTS-35、MTS-65)和甲基丙烯酸酯聚合物。通过测定所配制的系列浓度聚合物甲苯溶液、THF溶液的表面张力发现:有机硅聚合物溶液的表面张力值在有机硅聚合物浓度低于30%时变化不明显;而甲基丙烯酸酯聚合物溶液表面张力值随甲基丙烯酸酯聚合物浓度的变化比有机硅聚合物溶液明显。用IR,SEM-EDX,水滴接触角测试等方法表征手工涂敷法、一次涂膜法制备的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜发现:聚合物溶液体系配比对膜结构的影响很大,PMMA/PMTS值越大,膜透明性越差,膜层粗糙且易剥离为两层;PMMA分子量对膜结果影响也较大,随着PMMA分子量的增加,膜层变的粗糙且透明性降低;由于MTS-35、MTS-65既含聚甲基丙烯酸酯链段又含有机硅聚合物链段,MTS-35(或MTS-65)/PMMA体系所成膜的透明性相对于其它PMMA/PMTS体系要好,膜层相对更为光滑。一次涂膜法制得的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜横断面无宏观界面存在,硅元素由表层至底层浓度逐渐降低。 应用DMA,DSC,UV及水滴接触角等测试手段表征了有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜的性能。结果表明:有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜有两个玻璃化转变温区,玻璃化转变范围相对组分材料的玻璃化转变范围发生了漂移和扩展;有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜具有较好的热学性能;PMTS/PMMA体系梯度膜中硅含量的提高有利于改善膜层的憎水性能和紫外吸收性能。

廖海军[2]2004年在《有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究》文中提出本论文研究了以硅烷偶联剂KH570,叁甲基氯硅烷(TMCS)为原料制备有机硅单体γ-甲基丙烯酰氧丙基叁(叁甲硅氧基)硅烷(TRIS)的合成方法,讨论了反应温度、加料方式、原料配比等条件对产率的影响,用红外光谱、核磁共振、元素分析等分析测试手段对产物结构进行了表征。然后,以此单体为原料用乳液聚合法制备了有机硅均聚物(PTRIS)乳液、有机硅.丙烯酸酯共聚(P(MMA-co-TRIS))乳液和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液。用IR,TEM,DMA,水滴接触角测试等方法表征所制备的均聚物和共聚物膜发现:采用有机硅表面活性剂与十二烷基硫酸钠复配使用,用量在6%~8%(相对单体量)可得到粒径分布均匀且稳定的均聚和共聚乳液。各种均聚物、共聚物膜的水滴接触角显示,单体TRIS的含量越高,膜的水滴接触角越大,这也表明共聚物的表面能随TRIS的含量呈梯度变化。共聚物的玻璃化转变温度随TRIS的含量增加由PMMA的Tg的高温区向PTR/S的Tg的低温区移动。 通过乳液共混时发生自结构,本文以乳液共混法制备了有机硅聚合物-聚丙烯酸酯梯度复合材料。通过测试有机硅聚合物-聚丙烯酸酯共混梯度膜的结构,发现PTRIS和PMMA的相容性较差,加入不同聚合比例的共聚物P(MMA-co-TRIS)后相容性得到改善,并可以得到一面是丙烯酸酯端;然后结构渐变成有机硅聚合物端的梯度膜。应用DMA,DSC,UV等测试手段表征了有机硅聚合物-聚丙烯酸酯梯度膜的性能。结果表明:有机硅聚合物-聚丙烯酸酯梯度膜有一个较宽的玻璃化转变温区,玻璃化转变范围相对组分材料的玻璃化转变范围发生了扩展:有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜具有较好的热学性能;硅含量的提高有利于改善膜层的憎水性能和紫外吸收性能。

韦丽莉[3]2003年在《有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料机理研究》文中研究说明本论文以制备有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜为目的,对溶液制备法进行了研究。通过测试有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜的结构,分析了以γ-甲基丙烯酰氧丙基叁(叁甲硅氧基)硅烷(PMTS)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、及以二者为原料的共聚物P(MMA-co-MTS)为组分时对有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜结构的影响。并对所制得的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜的性能进行了表征,对其成膜机理进行了探讨。 研究以硅烷偶联剂KH570为原料制备了有机硅单体MTS,该单体中的硅含量较原料单体KH-570有大幅度增加且合成产率得到提高,研究了反应温度、加料方法、原料配比等条件对产率的影响,用红外光谱、核磁共振、元素分析和DMA对产物结构进行了表征。用溶液聚合法制备了有机硅聚合物(PMTS)、有机硅-丙烯酸酯共聚物(P(MMA-co-MTS))和聚甲基丙烯酸酯(PMMA)。用IR,SEM-EDX,水滴接触角测试等方法表征所制备的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯树脂膜发现:PMTS和PMMA的相容性较差,加入不同组成的共聚物P(MMA-co-MTS)后相容性得到改善,并可以得到一面是丙烯酸酯端,且结构渐变成有机硅聚合物端的梯度膜。其中,P(MMA-co-MTS)既含聚甲基丙烯酸酯链段又含有机硅聚合物链段,在梯度结构中起桥梁作用,把丙烯酸侧和有机硅侧连接起来并实现渐变梯度结构。所得的有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜横断面无宏观界面存在,硅元素由表层至底层浓度逐渐降低。 应用DMA,DSC,UV及水滴接触角等测试手段表征了有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜的性能。结果表明:有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜有一个较宽的玻璃化转变温区,玻璃化转变范围相对组分材料的玻璃化转变范围发生了扩展;有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸酯梯度膜具有较好的热学性能;硅含量的提高有利于改善膜层的憎水性能和紫外吸收性能。

荆正军[4]2006年在《有机硅聚合物—聚甲基丙烯酸甲酯梯度材料制备研究》文中认为本论文为了能得到有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯梯度材料,以解决传统多次涂膜法存在的界面粘结问题。首先要让有机硅单体更好的乳化,所以用硫酸酯化反应,以聚醚改性聚硅氧烷为原料,合成了聚醚改性聚硅氧烷硫酸酯钠乳化剂,该乳化剂属于非离子、阴离子复合型乳化剂。经实验发现,与未进行硫酸酯化的乳化剂相比,其浊点明显提高,能让常规乳液聚合更稳定的进行。 利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和自制的γ-甲基丙烯酰氧丙基叁(叁甲硅氧基)硅烷(TRIS)为原料,以聚醚改性聚硅氧烷硫酸酯钠、十二烷基硫酸钠和1-丙烯基-2-羟基烷机磺酸钠为复配乳化剂,采用单体乳液半连续滴加法,分别制备了有机硅均聚物(PTRIS)乳液、有机硅-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(MMA-co-TRIS))乳液和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液。用粒径分析仪,TEM测试了乳液的胶粒,并用IR,TEM,水滴接触角测试等方法对所制备的均聚物和共聚物膜进行了表征。结果表明:当乳化剂用量在6%~8%(相对单体量)、改性乳化剂、十二烷基硫酸钠和1-丙烯基-2-羟基烷机磺酸钠复配比为2:1:1、引发剂用量在0.8~1%(相对单体量)、聚合温度为80℃、搅拌速度在200~250rpm时,得到的均聚物和共聚物乳液稳定,而且粒径分布均匀;对于共聚物乳液来说,随着单体中TRIS含量的增加,所得聚合物膜的水滴接触角增加,即其表面能增加。 通过乳液共混成膜时发生自结构,本文以乳液共混法制备了有机硅聚合物-聚丙烯酸酯梯度复合材料。结果发现PTRIS和PMMA的相容性较差,加入不同聚合比例的共聚物P(MMA-co-TRIS)后相容性得到改善,并可以得到一面富集丙烯酸酯聚合物:然后结构渐变成另一面富集有机硅聚合物的梯度膜。

尚丽娟[5]2005年在《有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯梯度材料制备研究》文中研究指明本论文以聚醚改性聚硅氧烷为原料,进行硫酸酯化反应,并进一步用碱中和,合成了聚醚改性聚硅氧烷硫酸酯钠乳化剂,该乳化剂属于非离子、阴离子复合型乳化剂。与未进行硫酸酯化的乳化剂相比,其浊点明显提高,适用于常规的乳液聚合。 利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和自制的γ-甲基丙烯酰氧丙基叁(叁甲硅氧基)硅烷(TRIS)为原料,以聚醚改性聚硅氧烷硫酸酯钠与十二烷基硫酸钠为复配乳化剂,采用单体乳液半连续滴加法,分别制备了有机硅均聚物(PTRIS)乳液、有机硅-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(MMA-co-TRIS))乳液和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液。并用IR,TEM,DMA,水滴接触角测试等方法对所制备的均聚物和共聚物膜进行了表征。结果表明:当乳化剂用量在6%~8%(相对单体量)、改性乳化剂与十二烷基硫酸钠复配比为2:1、引发剂用量在0.4~0.8%(相对单体量)、聚合温度为80℃、搅拌速度在200~250rpm时,得到的均聚物和共聚物乳液稳定,而且粒径分布均匀;对于共聚物乳液来说,随着单体中TRIS含量的增加,所得聚合物膜的水滴接触角增加,即其表面能增加:另外,随着共聚单体中TRIS含量的增加,共聚物的玻璃化转变温度从PMMA的Tg的高温区向PTRIS的Tg的低温区移动。 对聚合物乳液共混行为的研究表明:在PTRIS和PMMA均聚物乳液中,加入共聚物(P(MMA-co-TRIS))后,可改善PTRIS和PMMA的相容性;多组分乳液共混时,可以得到一面是聚甲基丙烯酸甲酯端,另一面是有机硅聚合物端的结构渐变的梯度膜。对该膜的DMA,DSC,UV测试结果表明:所得梯度膜的玻璃化转变范围比各组分材料的玻璃化转变范围宽;该梯度膜具有较好的热稳定性、良好的憎水性能和紫外吸收性能。

李珺鹏[6]2016年在《功能型聚合物基导热/导电复合材料的制备与应用》文中研究指明聚合物基导热/导电复合材料由导热或导电填料和树脂基体复合制备的功能型复合材料,在传热和导电领域有广泛的应用。文中针对电子芯片封装散热、LED透明导热封装、柔性薄膜加热器件和柔性电子器件电极领域分别开发了特种功能型导热/导电复合材料,并对材料的导热导电、电磁屏蔽、力学性能、透光性、导电自修复等性能做了研究测试。使用无极镀银的方法制备了镀银碳纤维(APCF),碳纤维表面银层厚度为450 nm,银的质量覆盖率为99.01%,原子覆盖率为95.65%,未有银的氧化物。将镀银碳纤维填充环氧树脂基体,制备了导热、电磁屏蔽复合材料。APCF含量为4.5%和7.0%时,复合材料的热导率分别为2.33 W/(m·K)和2.49 W/(m·K)。APCF填量从0%增加至7.0%,复合材料的体积电阻率和表面电阻率分别由1.7×1016Ω·cm和6.9×1015Ω下降到9.5×103Ω·cm和6.2×102Ω。4.5%APCF填充复合材料在8.2-12.4 GHz(X波段)电磁屏蔽效果为38-35 dB,表明99.9%电磁波被削弱。7.0%APCF填充复合材料的冲击强度和弯曲强度为别为67 kJ/m2和138.6 MPa。制备可用于LED封装的透明导电复合材料,该材料以透明聚酰亚胺为基体,采用聚丙烯酸酯超薄层将纳米银线(AgNW)附着于透明聚酰亚胺基体获得了AgNW/聚酰亚胺复合材料。聚丙烯酸酯薄层限制AgNW网络于聚酰亚胺材料表面,避免复合材料热固化过程中AgNW向树脂基体内部的移动,最终达到提高复合材料表面导电性。40Ω/sq和7Ω/sq复合材料在550 nm处的透光率分别为82%和76%;具备良好的耐热性能,其中7±1Ω/sq复合材料持续加热168 h,方阻上升至16±3Ω/sq。为了检测复合材料的平面导热性,首次开发了半球热扩散测试仪,观察半球体内部温度分布,复合薄膜材料可显着降低半球体内部核心温度。以叁种丙烯酸酯单体,通过光固化的方式制备了透明耐高温聚丙烯酸酯柔性薄膜,该聚合物的玻璃化转变温度为140℃,在200℃的存储模量为310 MPa,表现出比商业PET产品更好的耐热性。在AgNW网络上涂覆丙烯酸酯单体,使用紫外光固化制备了AgNW/聚丙烯酸酯透明导电复合薄膜,方阻为60Ω/sq,25Ω/sq,15Ω/sq和10Ω/sq的复合薄膜在550 nm处的透光率分别为89.5%,86.4%,84.4%和81.0%。25Ω/sq复合薄膜在11 V电压时达到的饱和稳定温度为160℃。BN填充聚丙烯酸酯基体可缩短薄膜电致加热时间,提高加热饱和稳定温度。3%BN填充聚丙烯酸酯基体,获得AgNW/BN/聚丙烯酸酯复合薄膜,基体热导率提高至0.46 W/(m·K),AgNW/BN/聚丙烯酸酯复合薄膜电致加热产生138℃表面高温,持续1080 min下降至136℃,产生热量的同时可弯折3000次。柔性导电材料作为电极在柔性电子器件领域发挥着重要作用,开发导电自修复材料可有效的解决弯折过程中的导电衰减。采用分别含有呋喃官能团和亚胺官能团的两种单体聚合制备了狄尔斯-阿尔德热致自修复透明聚合物,并使用一种聚丙烯酸酯类超薄层(P(PA-FM))作为中间媒介层将AgNW网络附着于狄尔斯-阿尔德聚合物(P(FR-BME))表面,从而提高表面导电性和导电自修复效率。方阻为18Ω/sq的柔性透明导电复合材料AgNW/P(FR-BME)在550 nm处透光率为80%。电阻为18Ω的复合材料经过刀片切割破坏失去导电性,100℃加热修复6 min之后可至21Ω,力学修复效率为97%。该材料在相同位置连续破坏-修复叁次,其电阻依次为21Ω,60Ω和700Ω。使用AgNW/P(FR-BME)导电自修复复合材料首次开发制备了自修复电容触控屏,刀片切割破坏触控功能,80℃加热30 s即可恢复电容触控功能。为了提高加热修复效率,使用MWNT填充P(FR-BME)聚合物提高基体导热性能,0.5%MWNT含量的MWNT/P(FR-BME)复合材料的热导率为0.46 W/(m·K),力学修复效率为90±3%。导电弹性体即弹性体在松弛和拉伸状态下都具有良好的导电性能,反复拉伸导致的导电衰减也可恢复。以狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder或DA)反应制备了FM-DA自修复高分子弹性体,PEDOT为导电中间层,以原位聚合并采用预拉伸的方式制备30%预拉伸AgNW/PEDOT/FM-DA导电自修复弹性体,其中PEDOT中间层提供了AgNW导电网络和FM-DA基体之间的动态可调附着力。初始方阻为15Ω/sq的AgNW/PEDOT/FM-DA弹性体经刀片切割破坏失去导电性,加热修复后方阻下降至18Ω/sq,与原始材料对比在30%和60%拉伸时电阻分别增大了3Ω和68Ω。PEDOT导电层导通断裂AgNW,降低拉伸电阻。15.0Ω弹性体材料经过800循环30%拉伸之后基线电阻和峰值电阻分别上升至20.3Ω和32.0Ω。

刘子瑾[7]2013年在《基于溶胶—凝胶法的纳米SiO_2/聚合物杂化材料的制备与表征》文中研究指明纳米SiO_2/聚合物杂化材料是一类具有特殊结构和优异性能的复合材料。通常,采用多羟基、多乙烯基等功能性硅氧烷单体或硅烷偶联剂为改性剂,以提高纳米SiO_2与聚合物的相容性,但存在以下缺点:①多官能团单体的引入,易发生交联反应,影响体系的粘度和稳定性;②多官能团单体的分子链较短,易被接枝聚合物屏蔽,接枝效率较低。针对上述问题,本文选用八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4vi)对纳米SiO_2溶胶进行改性,提高了体系稳定性和接枝率,改善了纳米SiO_2无机相与聚合物相的相容性;采用叁步法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,引入了有机硅改性组分,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为聚合物相单体,成功制备了固含量为40%的纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化材料:1.溶胶-凝胶法制备纳米SiO_2溶胶考察了催化方法、酸催化时长、反应温度等对纳米SiO_2溶胶的凝胶时间的影响。结果表明,采用酸碱两步法催化TEOS水解缩合,酸催化时间为5min,50℃下制备的纳米SiO_2溶胶保留有大量羟基,有利于下一步的原位细乳化聚合。2.原位细乳液聚合制备纳米SiO_2/有机硅种子乳液考察了乳化剂组成、用量和乳化方式对细乳化效果的影响,及单体用量、催化剂等对体系转化率和乳液稳定性的影响。结果表明,选用DBDA与OP-10组成阳离子乳化体系,能通过静电作用达到较好的细乳化效果;以阴离子催化剂引发聚合,转化率达到90.6%,制备的纳米SiO_2/有机硅种子乳液均匀、稳定。通过SEM、DLS、键联程度等分析手段研究表明SiO_2溶胶与有机硅实现了两相间的键合。3.种子乳液聚合制备纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化乳液以纳米SiO_2/有机硅种子乳液为核组分,丙烯酸酯单体为壳组分,采用种子乳液聚合法,制备了纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化乳液。研究了加料方式、溶胀时长、改性剂等对种子乳液聚合的影响。发现以D4vi为改性剂,采用单体预乳化法进行种子乳液聚合具有良好的聚合稳定性,产率达到94.4%,同时发现当溶胀时长达到15min时,具有良好的溶胀效果;当丙烯酸酯类单体的含量增加到50%时,纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化乳液的键联程度为91.3%,仍具有良好的稳定性。4.纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化材料的性能研究研究了单体配比、催化剂、聚合条件与工艺对杂化乳液的转化率、稳定性及粘度的影响,并进一步对杂化材料的固化性能、成膜性能、力学性能进行了研究,发现纳米SiO_2/有机硅/聚丙烯酸酯杂化乳液的固含量可达40%,涂膜的成膜温度为5℃,吸水率和耐水性能随有机硅组分增加而降低,而提高丙烯酸酯组分含量有利于提高杂化涂膜的附着力等级,增加TEOS含量有利于提高杂化乳液涂膜的硬度。

徐小刚[8]2013年在《核壳结构PVPS改性丙烯酸酯乳液的制备及在涂料印花中的应用》文中进行了进一步梳理丙烯酸酯乳液由于成膜性好、粘结力强等优点,应用广泛。但是其高温发粘、低温变脆,比如应用于纺织品中,湿摩擦牢度较差,或者用量过多手感发硬等缺点。而聚硅氧烷具有优异耐高、低温性、柔顺性、滑爽性等优点。因此,本文先自制含有乙烯基的聚硅氧烷(PVPS),然后以PVPS和丙烯酸酯单体为原料,制备核壳结构PVPS改性的丙烯酸酯乳液。最后,将PVPS改性的丙烯酸酯乳液作为粘合剂应用于涂料印花上。论文研究可分为叁个部分:第一部分PVPS (?)(?)聚物的制备及性能研究。论文采用阳离子开环乳液聚合制备PVPS,考察了催化剂、乳化剂、偶联剂KH-571、聚合温度和反应时间等对PVPS性能的影响。制备PVPS的较优聚合工艺是:单体半连续滴加法,催化剂DBSA用量10.0wt%,阴非复合乳化剂质量配比为1:2、用量3.0wt%,偶联剂KH-571用量10.0wt%、延迟加入时间2.0h,反应温度控制在80℃左右,保温反应时间4.0~6.0h,得到稀释稳定性、机械稳定性、Ca2+稳定性好,最高转化率为89.4%的微蓝半透明乳液。红外光谱仪(FTIR)和Nano-ZS纳米粒度与电位分析仪测试结果表明,KH-571与D4开环产物发生了化学键合,乳液平均粒径为50.0nm,分布较窄。第二部分核壳结构PVPS改性的丙烯酸酯乳液的制备及性能的研究。论文以自制的低聚物(PVPS)和丙烯酸酯单体为原料,采用乳液聚合方法,通过核壳结构的粒子设计,制备软核硬壳结构PVPS改性的丙烯酸酯乳液。制备核壳结构PVPS改性的丙烯酸酯乳液较优聚合工艺是:预乳化——半连续——种子乳液的工艺方法,复合乳化剂m(阴)/m(非)=1:2、HLB=14~15、用量4.5~5.0wt%,氧化还原体系引发剂m(APS):m (NaHSO3)=2:1、用量0.5wt%,反应温度和搅拌速度梯度变化,保温时间1.5~2.0h,pH缓冲剂为NaHCO3、用量0.5~0.6wt%,交联单体二甲基丙烯酸乙二醇EGDMA2.3wt%,低聚物PVPS用量10.0~15.0wt%,乳液稳定性好,凝胶率低于5.0wt%。论文采用红外光谱分析仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热分析仪(DSC)、原子力显微镜(AFM)、Nano-ZS (?)寸乳液的微观结构、玻璃化温度等进行了表征,结果表明:丙烯酸酯单体和自制的PVPS发生了共价键结合,乳液为核壳结构且核层/壳层的玻璃化温度为-23.1℃/10.4℃,乳液平均粒径114.5nm,颗粒尺寸分布较窄。还运用热失重分析仪(TGA)(?)口材料万能试验机等测试了乳液胶膜的热稳定性和拉伸强度等性能。第叁部分论文核壳结构PVPS改性的丙烯酸酯乳液作为涂料印花粘合剂的应用性能的研究。本部分研究了印花色浆和印花工艺对织物印花性能的影响。实验确定出,印花色浆的组成:涂料蓝为5.0wt%时,粘合剂20.0wt%,增稠剂3.0wt%等较优;较优印花工艺:印花→80℃×3min→焙烘(130℃×3min)。为提高色牢度,还研究了纯棉织物经阳离子改性剂处理后对印花性能的影响,最后将这些自制的样品与其他市售粘合剂进行对比。结果表明,用自制的核壳型PVPS改性的丙烯酸酯印花粘合剂处理获得的印花织物,干湿摩擦牢度分别为4-5级和3级,手感柔软、无粘连性,滑爽性优良,具有很好的市场应用前景。

董建朋[9]2010年在《无APEO、无甲醛硅丙共聚胶乳的制备及其在涂料印花中的应用》文中研究说明涂料印花工艺简单、色谱齐全、拼色容易,固色后一般无需水洗,具有节能节水、成本低廉等特点。因此,涂料印花实施是印染行业实现清洁生产、节能减排的有效途径。但当前,作为印花色浆关键成分的粘合剂不仅存在APEO残留,游离甲醛释放等环保问题,而且印花织物的手感与牢度相矛盾,严重阻碍了产品质量的提升。鉴于此,课题通过开发乳液聚合无APEO乳化体系,构建无甲醛自交联体系,研制有机硅改性的丙烯酸酯乳液等研究,开发了一种柔软环保型涂料印花粘合剂。论文研究可分为四部分:第一部分无APEO可聚合复合乳化体系的应用研究。本部分以无APEO阴离子乳化剂A-6280、非离子乳化剂A-980为原料配制传统复合乳化剂,在此基础上,引入可聚合乳化剂APS-100配制可聚合复合乳化剂,并应用于预乳化半连续乳液聚合法制备涂料印花粘合剂,研究了乳化剂及其用量对聚合稳定性、胶乳稳定性、乳胶粒、胶膜性能及涂料印花色牢度的影响。结果表明:键合在乳胶粒表面的可聚合乳化剂,可改善胶乳耐电解质、pH值及冻融循环稳定性,降低胶膜溶失率,提升胶膜力学性能,提高涂料印花色牢度。可聚合复合乳化剂用量为6%时,乳液聚合具有较高的单体转化率和较低的聚合凝聚率;胶乳具有优异的耐电解质、pH值和冻融循环稳定性;乳胶粒结构规整,粒径在80nm左右;胶膜具有较低的溶失率、较高的断裂功;涂料印花具有良好的色牢度。第二部分无甲醛聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂交联体系的构建。本部分以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为亲油性交联单体,以交联剂HA(含有羟基、丙烯酰胺基团)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为亲水性交联单体,通过预乳化半连续乳液聚合法合成了一系列可用于涂料印花的粘合剂胶乳,系统研究了交联单体构成对乳胶粒径、胶乳粘度与流变性、胶乳成膜速度、胶膜交联度和拉伸性能的影响,探讨了交联单体亲水亲油性与胶乳及其膜性能之间的关系,考察了复合交联单体配比及用量对胶膜及涂料印花性能的影响。结果表明:乳胶粒径、胶乳粘度及成膜速度与交联单体的亲水亲油性相关。交联单体亲水性强,乳胶粒径大,胶乳成膜速度慢,粘度大,呈现假塑性流体特征。胶膜交联程度、拉伸性能主要取决于交联单体的交联基团及其反应活性。以交联单体GMA和HA按质量比1:4组成复合交联剂,其用量为单体质量的4%时,胶膜具有较优异的拉伸性能,涂料印花具有较好的摩擦牢度。第叁部分硅丙共聚涂料印花粘合剂的制备、结构和性能研究。本部分采用丙烯酸酯、丙烯酸、乙烯基硅烷偶联剂、八甲基环四硅氧烷(D4)制备硅丙共聚涂料印花粘合剂,探讨了粘合剂性能及单体转化率的各影响因素,并研究了硅丙共聚物的结构、玻璃化转变温度和耐热性,乳胶粒的形貌、粒径及分布,胶膜的拉伸性能及耐水性。结果表明:软单体BA和2-EHA质量比4:1,硬单体St和MMA质量比3:1,软硬单体组分质量比2.5:1;丙烯酸用量为丙烯酸酯单体质量的3%;乙烯基叁乙氧基硅烷(VTES)与D4质量比为1:4,用量为丙烯酸酯单体质量的10%;在催化剂DBSA用量为D4质量的7%,反应温度为80-85℃,反应时间为1h条件下可制备高转化率硅丙共聚粘合剂,其乳胶粒呈规则的圆球状,粒径在100nm左右。聚丙烯酸酯经有机硅单体改性后,玻璃化转变温度降低,耐热稳定性增强,胶膜断裂强度下降,断裂强度增加,耐水性显着提升。第四部分硅丙共聚涂料印花粘合剂应用研究。本部分研究了硅丙共聚涂料印花粘合剂(SAC)用量、焙烘温度、焙烘时间对印花织物性能的影响,并与其他粘合剂加以比较。结果表明:当粘合剂用量为20%,焙烘温度为150℃,焙烘时间为3min时,涂料用量为5%的印花织物干摩擦牢度可达4级,湿摩擦牢度达3-4级,手感柔软;和其他粘合剂相比,粘合剂(SAC)印花织物具有较好牢度和手感。论文研究表明以乳化剂A-6280、A-980和APS-100按质量比2:1:1组成的可聚合复合乳化剂可作为涂料印花粘合剂合成用的理想无APEO乳化剂。以交联单体GMA和HA按质量比1:4组成的复合交联剂可作为涂料印花粘合剂合成用的理想无甲醛交联剂。以丙烯酸酯、丙烯酸、乙烯基叁乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷(D4)合成的无APEO、无甲醛硅丙共聚涂料印花粘合剂具有较高的摩擦牢度,良好的手感。

任小亮[10]2010年在《梳状有机硅改性丙烯酸树脂的研究》文中认为聚硅氧烷具有耐低温、低表面能、良好的耐水性、耐老化、和耐候性等一系列优异独特的性能,将聚硅氧烷进入到其它聚合物中,可以得到性能优异的材料。本文合成了两种不同类型的聚硅氧烷,并将其接枝到聚丙烯酸树脂分子中,并对有机硅改性的丙烯酸树脂做了初步的研究。以八甲基环四硅氧烷(D4)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基叁甲氧基硅烷(KH-570)和叁甲基氯硅烷为原料合成含有叁个硅氧烷链段且含有碳碳不饱和双键的有机硅低聚物(MAPT-PDMS)。此低聚物在乳液中与丙烯酸酯单体共聚,可形成具有梳状结构的聚合物。聚合物的膜表面性能由红外光谱(FT-TR),X射线光电子能谱分析(XPS),原子力显微镜(AFM)进行表征。X射线光电子能谱分析结果证实膜的表面C/Si原子比为2.24,接近于有机硅低聚物(MAPT-PDMS)的C/Si原子比,此外,接触角及膜的吸水率的测定结果表明有机硅有效增强共聚物膜的疏水性(接触角可达105°)。以有机硅低聚物(MAPT-PDMS)和甲基丙烯酸叁氟乙酯为改性单体,以乳液聚合方法合成了氟硅改性的梳状丙烯酸树脂乳液。在乳液成膜过程中,MAPT-PDMS在膜表面形成了疏水层,进而能有效地抵抗水和有机溶剂对其的溶胀作用。甲基丙烯酸叁氟乙酯在膜表面形成的氟碳链有序排列则显着降低了膜的表面能,从而显着提高了膜的防水、防油性能。接触角实验测试表明,所合成的氟硅改性丙烯酸树脂具有较好的防水性能。以六甲基环叁硅氧烷(D3)、二甲基氯硅烷(TMCS)、芘、6-溴己酰氯、甲基丙烯酸烯丙酯为原料制备新型含有荧光团且含有碳碳不饱和双键的含芘基团有机硅低聚物(PY-PDMS),此低聚物在乳液中与丙烯酸酯单体共聚,可形成具有梳状结构的聚合物。聚合物的膜表面性能由红外光谱(FT-TR)进行表征。着重研究含芘基团有机硅低聚物(PY-PDMS)的引入对聚合物膜的荧光性能,以及硝基芳烃对聚合物膜荧光猝灭的影响。

参考文献:

[1]. 有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究[D]. 黄芳. 武汉理工大学. 2002

[2]. 有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究[D]. 廖海军. 武汉理工大学. 2004

[3]. 有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料机理研究[D]. 韦丽莉. 武汉理工大学. 2003

[4]. 有机硅聚合物—聚甲基丙烯酸甲酯梯度材料制备研究[D]. 荆正军. 武汉理工大学. 2006

[5]. 有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯梯度材料制备研究[D]. 尚丽娟. 武汉理工大学. 2005

[6]. 功能型聚合物基导热/导电复合材料的制备与应用[D]. 李珺鹏. 西北工业大学. 2016

[7]. 基于溶胶—凝胶法的纳米SiO_2/聚合物杂化材料的制备与表征[D]. 刘子瑾. 湘潭大学. 2013

[8]. 核壳结构PVPS改性丙烯酸酯乳液的制备及在涂料印花中的应用[D]. 徐小刚. 东华大学. 2013

[9]. 无APEO、无甲醛硅丙共聚胶乳的制备及其在涂料印花中的应用[D]. 董建朋. 浙江理工大学. 2010

[10]. 梳状有机硅改性丙烯酸树脂的研究[D]. 任小亮. 山东轻工业学院. 2010

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有机硅聚合物—聚丙烯酸酯梯度材料制备研究
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