磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
DAAM对室温自交联纯丙乳液性能的影响
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。
苯丙乳液的改性及性能研究
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。
磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
作者简介: 山丹丹 ( 1977 ) , 女, 硕士, 从事腐蚀与防护相关工作。
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山丹丹, 等: 磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
反应时间后加入 定量 的去 离子水 并升 温至水 解温 度水 解, 达 到水解时间后取样分 析。此时 单酯收率为 78 17% , 单酯 含量 为 88 64% , 所得产品色泽较好。
C O P的特 征吸收峰可知, 反应物 - H PM A 与 P2O 5发生 了反应, 由红外 结果可 推断 出磷酸 酯功 能单体 的结 构示 意图 如图 2。
O
CH 3
O
CH2 C C O CH2 CH O P OH
CH 3
OR
O
CH 3
其中: R = H 或 CH 2 C C O CH 2CH
F ig 2
Abstract: The e ffect o f phosphate funct iona lm onom er on the perform ances of sty rene- acry late em u lsion and its w aterborne antirust coat ings w as eva luated using the analysis o f IR, DSC, adhesion strength, C a2+ stability and antirust property. It is found that the phosphate m onom er w as copo lym erized into the other sty rene- acry late em ulsion, w h ich im proves grently the adhesion emu lsion on m eta l substrate. T he an tirust per form ance of functional em ulsion w as better than that o f comm ercia l ones; F unct iona l em u lsion and Z inc phos phate in w aterborne coating, can prov ide synerg in ic effect for im provem ent of the ant irust perfarm ance o f the w aterborne coat ings.
磷酸酯在水性底涂料中的用途[发明专利]
![磷酸酯在水性底涂料中的用途[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c248014200f69e3143323968011ca300a6c3f6d2.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201680008211.7(22)申请日 2016.01.20(30)优先权数据15153945.9 2015.02.05 EP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.08.01(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2016/051111 2016.01.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/124400 DE 2016.08.11(71)申请人 巴斯夫涂料有限公司地址 德国明斯特(72)发明人 B ·施泰因梅茨 P ·扬科夫斯基 N ·卢曼 M ·马图拉 M ·沃尔法特 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247代理人 王丹丹 刘金辉(51)Int.Cl.C09D 5/00(2006.01)C09D 7/12(2006.01) (54)发明名称磷酸酯在水性底涂料中的用途(57)摘要本发明涉及磷酸和/或磷酸的单酯和/或二酯在水性底涂料中改进这些涂料对包含硼化合物的过烘透明涂料的附着力的用途。
权利要求书1页 说明书7页CN 107207879 A 2017.09.26C N 107207879A1.磷酸和/或磷酸的单酯和/或二酯在水性底涂料中改进这些涂料对包含硼化合物的过烘透明涂料的附着力的用途。
2.根据权利要求1的用途，其中底涂料包含基于未固化涂料0.1-5重量％的磷酸和/或磷酸酯。
3.根据权利要求2的用途，其中磷酸和/或磷酸酯的量为0.3-1.5重量％。
4.根据权利要求1-3中任一项的用途，其中磷酸酯具有通式I：其中R 1和R 2为彼此相同或不同的且选自取代和未取代的具有1-20个碳原子的烷基、具有3-20个碳原子的环烷基和具有6-20个碳原子的芳基，取代和未取代的烷基芳基、芳基烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、芳基环烷基、环烷基芳基、烷基环烷基芳基、烷基芳基环烷基、芳基环烷基烷基、芳基烷基环烷基、环烷基烷基芳基和环烷基芳基烷基，存在于其中的烷基、环烷基和芳基每种情况下包含上述数目的碳原子，且R 1或R 2在单酯的情况下为氢。
苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究_巫朝剑
１ ０ ≤０． ４． ０． ５ ５． ０ ２． ４ ５． ６ ３
） ／ ／ ／ 注： 采用半 连 续 种 子 聚 合 工 艺 ， ｍ（ Ｓ ｔ ｍ（ Ｂ Ａ） ｍ（ ＡＡ） ＝４ ５ ／ ， 质量分数 ） 复合乳化剂 （ 阴／非 ＝１ ４ ５ ３， Ａ Ｐ Ｓ 用量为 ０． ４％ （ ） 。以下实验均以此条件进行 用量为 ２． 质量分数） ０％ （ ∶１ 。 单因素研究
７］ 。 如图 ２ 所示 ， 小［ 复 合 乳 化 剂 用 量 为 ２． 质量分 ０％ （ ） ， ， 数 时 乳胶粒平均粒径为１ １ ４． ７ ｎ ｍ 且 分 布 最 窄，
、 上结果表明 ， 单体 Ｓ ｔ Ｂ Ａ、 ＡＡ 发 生 了 自 由 基 无 规 共 聚 。 反应
８ ８． ３％ 分 布 在 ５ ０～２ ０ ０ ｎ ｍ 之 间。 但 当 乳 化 剂 用 量 高 于３． 质量分 数 ） 时， 聚 合 物 乳 液 呈 灰 白 色 糊 状， 体 ０％ （ 系中有大量小气泡和粗粒子 ， 乳液耐水性差 ， 钙离子稳 冻融稳定 性 、 热 稳 定 性 均 不 能 通 过 相 应 的 测 试。 定性 、 ／ 因此 ， 复合乳 化 剂 Ｓ 质 Ｄ Ｓ Ｏ Ｐ １ ０ 较 佳 用 量 为 ２． ０％ （ － 量分数 ） 左右 。 图 １ 聚合物乳液红外谱图 Ｆ ｉ １Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ ｓ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ｏ ｆ ｅ ｍ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｌ ｍ ｅ ｒ － ｇ ｐ ｐ ｙ 乳化剂对乳液性能的影响 ３． ２ 乳化剂在乳液聚合中主要起分散 、 稳定 、 增溶的作 用， 其实际上是以一种特殊的结构“ 胶 束” 的形式分散 于水中 ， 不但可以增溶富积单体 ， 同时也是乳液聚合的 场所 。 其中 ， 阴离 子 型 乳 化 剂 主 要 以 双 电 子 层 结 构 分 散、 稳定乳液 ， 乳化 能 力 强； 非离子型乳化剂具有空间 位阻 作 用 、 屏 蔽 效 应， 可增加乳液对 ｐ 无机盐和 Ｈ 值、 。 冻融的稳定性 乳 液 聚 合 中 通 常 将 两 者 配 合 使 用 ， 产
磷酸酯水性带锈防锈丙烯酸酯乳液的合成与性能
磷酸酯水性带锈防锈丙烯酸酯乳液的合成与性能张光华;徐凤【摘要】用没食子酸为原料合成了有机肟类铁锈转化剂,以五氧化二磷为磷酸化试剂合成了具有抗闪锈作用的磷酸酯功能单体,之后通过半连续种子乳液聚合法,将它们与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等混合制备了水性带锈防锈乳液.通过盐水浸泡试验和在不同pH条件的3.5％ NaCl溶液中的电化学测试考察了其涂膜对碳钢的保护作用.通过红外光谱仪、扫描电镜、能谱仪表征了锈蚀钢板、转锈剂干燥膜和水性带锈乳液固化膜,以讨论对锈的转化作用.结果显示,介质的pH越高,涂膜的耐蚀性越好.转锈剂可有效转化锈蚀.当转锈剂用量为配方总量的4％时,乳液的凝胶含量最少,涂膜耐盐水腐蚀时间最长,附着力1级,综合性能最好.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】7页(P69-74,后插1)【关键词】碳钢;水性带锈乳液;丙烯酸酯;转锈剂;没食子酸;磷酸酯;半连续种子乳液聚合;耐蚀性【作者】张光华;徐凤【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学化学与化工学院,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7First-author’s address:Key Laboratory of Auxiliary Chemistry and Technology for Chemical Industry, Ministry of Education, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an 710021, China面对高性能、绿色化的发展要求，水性防腐涂料成为主流[1]。
水性转化型防腐涂料可直接刷涂在有锈迹的基材表面，解决了大型钢材建筑除锈难的问题。
其中的转锈剂与锈蚀发生反应，能形成对基材有保护作用的配合物或螯合物[2]。
功能性单体对聚丙烯酸酯乳胶膜防腐性能的影响
关键词：聚丙烯酸酯乳液 ；功能性单体；防腐性能；电化学测试
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中图分类号 ：ＴＱ３２５．７ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：ｉ０００．７５５５（２０１８）０６－００７５．０６
腐蚀是造成工业事故和 自然资源消耗以及经济损 失的最主要原 因…。因此 。防止金属及钢材腐蚀具有 重要意义 。聚丙烯 酸酯乳液是一类重要 的成膜材料 ， 具有优异 的粘接性能 、耐候性 能、成膜性 能、保光保色 性能和力学性能等 ，被广泛用做墙体 、皮革 、织物、木材 及金属等 的表面涂 层［２－４］。但是 由于聚丙 烯酸酯涂
的磷羟基可与金属表面发 生较强 的螯合作用 ，从而使
聚丙烯酸酯涂膜 以共价键 的形式连接在金属基材表
面 ，增加涂膜 的附着 力 。减 缓闪蚀作用【５－９Ｊ。以上 改
性方法虽在一定程度上提高 了水性聚丙烯酸酯涂膜 的
防腐性能 ，然而大多数研 究仅采用单一 的功能性单体
进行改性 ，防腐性能的提升幅度有 限。
基于此 ，本文采用半连续种子乳液聚合法 ，以甲基
丙烯酸 甲酯、丙烯酸丁酯为主单体 ，苯乙烯 、丙烯酸、丙
烯酸羟乙酯 、甲基丙烯酸缩水甘油酯及 羟基磷酸酯为
功能性单体 ，旨在集多种功能单体 的优点于一体 ，制备
出核壳型聚丙烯酸酯乳了丙烯酸用量 和羟基磷
膜致密性差 。水和氧气透过率高 ，因此不利于对金属基 材的屏蔽 ，制约了聚丙烯酸酯乳液在金属基材防腐 方 面 的应用 。
功能性单体是影响聚丙烯酸酯乳液性能 的主要因 素。据报道 ，在聚丙烯酸酯乳液中引入苯 乙烯链节 ，可 提高乳胶膜的耐水性 、耐碱性 、抗污性及 硬度 ，最终可 提升涂膜的防腐性能；引入丙烯酸链节 ，丙烯酸可提供 羧基 ，有利于涂膜在金属基材表面的附着 ，提高涂膜的
苯丙乳液应用性能的影响因素
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%。
磷酸酯低VOC水性建筑涂料应用
磷酸酯低VOC水性建筑涂料应用郑大明摘译(湖南湘江涂料集团，长沙410003)摘要：介绍了磷酸酯类表面活性剂在低VOC半光涂料体系中的作用，从光泽、润湿性、色泽稳定性等方面对其进行了评价，表明其在这些方面可改善涂料的性能。
关键词：磷酸酯；低VOC半光涂料；表面活性剂在水性建筑涂料体系中，表面活性剂能提高分散稳定性、基材的润湿性以及增强涂料的光泽和色泽。
在此将磷酸酯类表面活性剂在半光水性建筑涂料中的作用作一介绍。
1、磷酸酯及其在涂料中的作用磷酸酯是一种阴离子型表面活性剂，用磷酸做亲水基。
磷酸酯表面活性剂是乙醇和一种活性磷酸衍生物的反应产物，通常商业磷酸酯由单酯、双酯、残留乙醇以及磷酸混合而成。
磷酸酯最终混合物的性能主要由起始乙醇以及四种不同物的组成而决定。
因此，磷酸酯的最终混合物的性能，可以通过改变制备过程中乙醇的含量以及控制最终产品中不同组分的比例来确定。
磷酸酯最初是以游离酸的形式制备的，但用碱能将其中和成盐。
涂料中使用磷酸酯通常是基于它的表面活性，因此主要用作表面活性分散剂。
配方中引入的磷酸部分作为润湿和分散剂可以明显增强涂料的光泽和色泽，且避免由于贮存而引起的粘度升高的现象，提高表面润湿性以及提供较好的分散稳定性。
在低VOC配方中一定量的磷酸酯可以取代乙二醇以及其它挥发性试剂，最终改善涂膜开放时间,增加其冻融稳定性和热稳定性。
由于助剂的效果依涂料配方而定，因此，当配方的组成发生变化时，该助剂的效果也将随之改变。
由于磷酸基团和金属表面发生相互作用，所以涂料具有防腐性和抗金属粘性。
由于磷酸酯类表面活性剂具有良好的颜料分散稳定性，包括一些活性颜料如Fe2O3、ZnO，故可用来制备稳定、均一的有机和无机颜料的分散体以用作广谱色浆。
通常，水性配方在研磨或调浆阶段加入少量的磷酸酯类表面活性剂（通常用量为固体含量的0.2％～0.5％），但在乳胶涂料生产工艺中的任何阶段加入磷酸酯均可以产生积极的作用。
因此，在涂料配制前（基料制备时作乳化剂或后聚合稳定剂）使用磷酸酯不仅使涂料的最终性能良好，而且也能降低配制时由于加入了其他不必要的助剂而带来的有害性。
单体比例对苯丙乳液表面施胶剂性能的影响
单体比例对苯丙乳液表面施胶剂性能的影响崔友佳;景宜;李晓亮【摘要】以苯乙烯(St)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,丙烯酸(AA,用量为单体总质量的5％)为功能性交联单体,合成了苯乙烯丙烯酸酯(SAE)聚合乳液,并将SAE 聚合乳液与氧化淀粉复配(SAE聚合乳液的添加量为氧化淀粉绝干质量的5％)对纸张(牛皮箱纸板,定量130 g/m2)进行表面施胶.探讨了单体比例(m(St):m(BA))对SAE聚合乳液玻璃化转变温度及稳定性的影响.结果表明,SAE聚合乳液的玻璃化转变温度随硬单体用量的增加呈线性上升,并且与采用L Mandelkem方程计算的结果具有较好的一致性；SAE聚合物分子质量和乳液表观黏度随硬单体用量的增加均逐渐降低,乳液稳定性略有下降.与只用氧化淀粉施胶后的纸张相比,在相同涂布量下,经SAE表面施胶剂施胶后的纸张的Cobb值低,印刷表面强度和耐破度均有不同程度提高；当m(St)/m(BA)=80:20时,经SAE表面施胶剂施胶后纸张的Cobb值降低了51.8％,印刷表面强度和耐破度分别提高了58.0％和5.2％.%With styrene (St) as hard monomer, butyl acrylate (BA) as soft monomer, and acrylic acid (AA) as functional monomer, a sty-rene acrylic ester (SAE) copolymer emulsion was synthetized, and this emulsion was used combined with the oxidized starch as paper surface sizing agent. The effects of the monomer ratio (the mass ratio) on the emulsion glass transition temperature (Tg) and stability were analyzed. The results showed that the 7g rose linearly with the amount of styrene increased, and this trend was in accordance with the result of L. Mandelkern equation. With the increase of styrene dosage, the molecular weight and viscosity declined gradually, emulsion stability decreased. The properties of sized paper with the emulsion, suchas water resistance, surface strength and bursting strength, were affected by the styrene content. When styrene proportion was 80% of the total monomer, surface sized with the polymer combined with oxidized starch, Cobb value of the sized paper decreased by 51. 8% , surface strength and bursting strength improved by 58.0% and 5. 2% respectively, compared to sized by oxidized starch.【期刊名称】《中国造纸学报》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】6页(P10-15)【关键词】单体比例;SAE表面施胶剂;玻璃化转变温度;Cobb值;纸张强度【作者】崔友佳;景宜;李晓亮【作者单位】华泰集团,山东广饶,257335【正文语种】中文【中图分类】TS727+.5合成表面施胶剂苯乙烯丙烯酸酯(SAE)聚合乳液具有施胶效果好、用量低等优点，通常与淀粉复配使用，以提高纸张的印刷表面强度，改善纸张的抗水性能。
磷酸酯改性水性防腐涂料用磷酸酯改性丙烯酸体系
磷酸酯改性水性防腐涂料用磷酸酯改性丙烯酸体系产品简介：随着人们环保意识的日益增强和环保法规对挥发性有机化合物（VOC）及有害空气污染物（HAP）的限制，世界防腐涂料工业在不断提高性能的同时，迅速向“绿色化”方向发展。
开发无毒、无味、不燃、低污染的环保型水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等环境友好型涂料已成为防腐涂料研究的主要方向，其中，以丙烯酸酯类聚合物为主的水性丙烯酸涂料体系应用最为广泛。
水性丙烯酸涂料的成膜物由丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）、苯乙烯（St）等单体共聚组成，具有良好的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性和保光保色性等，但是与溶剂型涂料相比，水性丙烯酸涂料的综合性能不够理想，因此，加强对丙烯酸乳液的聚合改性研究，制备性能优良的金属防腐涂料具有重要意义。
随着涂料工业的发展，磷酸酯作为一种重要的功能性单体和表面活性剂，越来越多地被应用于乳液和涂料的生产中。
防腐机理：虽然在水性丙烯酸树脂的聚合过程中添加丙烯酸单体，在干膜的条件下，对提高涂层附着力有较大的作用，但是在潮湿环境中，水分子容易进入金属与涂层的界面中，因为水与丙烯酸上的羧基有强烈的缔合作用，导致羧基与金属基材表面的作用力下降，湿态附着力降低，涂膜的防腐性能也随之下降。
功能性磷酸酯单体一般由磷酸单酯、磷酸双酯和少量的磷酸单体的混合物组成，其功能在于磷酸酯基团能与金属基材之间形成一层致密的磷酸盐保护膜，使金属表面发生钝化，防止水分子和其他盐离子与金属接触，具有良好的防锈效果。
同时，磷酸酯中的磷羟基与金属基材表面有较强的螯合作用，从而与多价金属作用形成络合物，以共价键的形式将聚合物牢固地连接到金属基材上，提高了乳液中的乳液粒子和金属粒子表面的附着力，使得涂料的防锈性能进一步增强。
制备方法：Ø 三氯氧磷与醇酚为原料：此反应中常用的催化剂为Lewis（路易斯）酸。
通过控制不同温度、反应摩尔比及采用不同的催化体系，提高反应的选择性。
磷酸酯改性水性防腐涂料用磷酸酯改性丙烯酸体系
磷酸酯改性水性防腐涂料用磷酸酯改性丙烯酸体系产品简介：随着人们环保意识的日益增强和环保法规对挥发性有机化合物（VOC）及有害空气污染物（HAP）的限制，世界防腐涂料工业在不断提高性能的同时，迅速向“绿色化”方向发展。
开发无毒、无味、不燃、低污染的环保型水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等环境友好型涂料已成为防腐涂料研究的主要方向，其中，以丙烯酸酯类聚合物为主的水性丙烯酸涂料体系应用最为广泛。
水性丙烯酸涂料的成膜物由丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）、苯乙烯（St）等单体共聚组成，具有良好的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性和保光保色性等，但是与溶剂型涂料相比，水性丙烯酸涂料的综合性能不够理想，因此，加强对丙烯酸乳液的聚合改性研究，制备性能优良的金属防腐涂料具有重要意义。
随着涂料工业的发展，磷酸酯作为一种重要的功能性单体和表面活性剂，越来越多地被应用于乳液和涂料的生产中。
防腐机理：虽然在水性丙烯酸树脂的聚合过程中添加丙烯酸单体，在干膜的条件下，对提高涂层附着力有较大的作用，但是在潮湿环境中，水分子容易进入金属与涂层的界面中，因为水与丙烯酸上的羧基有强烈的缔合作用，导致羧基与金属基材表面的作用力下降，湿态附着力降低，涂膜的防腐性能也随之下降。
功能性磷酸酯单体一般由磷酸单酯、磷酸双酯和少量的磷酸单体的混合物组成，其功能在于磷酸酯基团能与金属基材之间形成一层致密的磷酸盐保护膜，使金属表面发生钝化，防止水分子和其他盐离子与金属接触，具有良好的防锈效果。
同时，磷酸酯中的磷羟基与金属基材表面有较强的螯合作用，从而与多价金属作用形成络合物，以共价键的形式将聚合物牢固地连接到金属基材上，提高了乳液中的乳液粒子和金属粒子表面的附着力，使得涂料的防锈性能进一步增强。
制备方法：Ø三氯氧磷与醇酚为原料：此反应中常用的催化剂为Lewis（路易斯）酸。
通过控制不同温度、反应摩尔比及采用不同的催化体系，提高反应的选择性。
影响苯丙乳液性能的因素探讨_黄力涛
2010 年 5 月 第 13 卷第 5 期
May．2010 Vol．13 No．5
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收稿日期：2009-09-13
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升温至 87 ℃，滴加剩余的预乳化液，2 ～ 3 h 滴加完毕， 保温 1 ～ 2 h，然后降温，出料。
将 乳 化 剂 分 别 以 单 体 量 的 1.5% 、2.0% 、2.5% 、 3.0%配制苯丙乳液，制膜并干燥 24 h 后进行浸水试 验，其结果见表 1。
表 1 不同乳化剂用量配制的苯丙乳液膜浸水试验结果
《现代涂料与涂装》编辑部 电 话：0931-8496343
乳化剂用量 /%
1.5
2.0
2.5
3.0
耐水性
39 h 变白 28 h 变白 10 h 变白 1 h 变白
由表 1 可见，乳化剂的用量对涂膜的耐水性影响 很大，乳化剂用量越小，则涂膜的耐水性越好。 2.3 乳化剂用量对乳液粒径的影响
采用激光扫描粒径分析仪测定上述 4 种苯丙乳液 的粒径，见图 1。
APS-AIBN引发体系对苯丙乳液聚合过程及涂层性能的影响
APS-AIBN引发体系对苯丙乳液聚合过程及涂层性能的影响方永勤;王瑾;许亮【摘要】The influences of initiating systems on the emulsion nucleation process,particle size distri-bution,weight distribution,stability of emulsion polymerization and coating properties were dis-cussed,with ammonium persulfate (APS),azodiisobutyronitrile (AIBN)and their combinations.The results were as follows:"micellar nucleation"was the main mechanism in APS initiating system;however,"micellar nucleation"and "monomer drops nucleation"were both existed in AIBN initiating system."Monomer drops nucleation"usually caused flash polymerization,which widened the particle size and weight distribution.Due to the direct contact mode between butyronitrile radicals and mono-mers,the self-polymerization of hydrophilic monomers could be inhibited,leading to a better water resistance.The complemental advantage of two types nucleation modes could be achieved,using the combination of APS and AIBN.When AIBN accounted for 60% of the total initiator mass,and the ini-tiator accounted for 1.5% of the total mass of monomers,the coagulation ratio was0.95%,the con-version was 98.25%, and the coating demonstrated better water resistance than those coating prepared in traditional APS initiating system.%分别考察了过硫酸铵(APS)、偶氮二异丁腈(AIBN)以及二者复配引发体系对苯丙乳液成核过程、粒径及分子质量分布、聚合稳定性以及乳液涂层性能的影响.结果表明:APS引发体系以"胶束成核"为主,AIBN体系同时存在"胶束成核"和"单体液滴成核"两种方式."单体液滴成核"在聚合过程中易暴聚导致粒径和分子质量分布变宽,同时可避免亲水单体自聚,提高涂层耐水性.APS-AIBN复配可实现两种成核方式优势互补,当AIBN占总引发剂质量的60%,引发剂占单体总质量的1.5%时,凝胶率为0.95%,转化率为98.25%,涂层耐水性优于传统APS引发体系.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】7页(P8-14)【关键词】过硫酸铵;偶氮二异丁腈;复配引发剂;苯丙乳液【作者】方永勤;王瑾;许亮【作者单位】常州大学设计研究院,江苏常州 213164;常州大学设计研究院,江苏常州 213164;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】TQ630.6水性丙烯酸树脂广泛应用于建筑[1]、印刷[2]、黏合剂[3]等各个领域。
含硅氟磷酸酯的苯丙乳液的制备及性能
含硅氟磷酸酯的苯丙乳液的制备及性能巨浩波;吕生华;邱超超;马宇娟【摘要】用丙烯酸聚醚磷酸酯作为反应性乳化剂,采用预乳化种子乳液聚合法合成硅氟苯丙乳液.讨论了丙烯酸聚醚磷酸酯用量对乳液稳定性及乳液膜的黏着性、耐水性、耐腐蚀性和阻燃性能的影响.结果表明,当丙烯酸聚醚磷酸酯用量为单体总质量的3.5％时,无凝胶产生,平均粒径68nm,乳液稳定.用FTIR、DCS对聚合物的结构与玻璃化转变温度(Tg)进行了表征,用扫描电镜(SEM)对所成膜的形貌进行表征.检测结果表明所得硅氟苯丙乳液具有良好的黏着性、耐水性和耐腐蚀性,阻燃效果也比对照样有明显提高.【期刊名称】《皮革与化工》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】7页(P8-14)【关键词】反应性乳化剂;苯丙乳液;乳液膜;性能【作者】巨浩波;吕生华;邱超超;马宇娟【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;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】TQ325.2硅氟苯丙乳液就是在苯乙烯和丙烯酸酯类聚合物乳液结构中引入了有机硅、有机氟结构单元的苯丙乳液，在性能上克服了传统纯丙烯酸树脂乳液“冷黏热脆”的缺点，提高了所成膜的耐水性、耐腐蚀和耐低温性等，已成为苯丙乳液聚合物研究的热点。
但是在性能方面硅氟苯丙乳液存在的主要问题是黏着性及阻燃性较差，其他性能也有待进一步提高[1-5]。
一般来说，乳化剂的种类和用量对乳液稳定性及乳液膜的性能有重要影响[6]，选用合适的乳化剂对于提高乳液及其膜的性能非常重要。
含有可以反应双键的磷酸酯类乳化剂是一种新型反应性乳化剂，可以减少乳液聚合时乳化剂的用量，提高聚合物的阻燃、耐水等性能[7-16]。
本研究针对硅氟苯丙乳液存在的问题，采用丙烯酸聚醚磷酸酯作为反应性乳化剂，以苯乙烯、丙烯酸丁酯、乙烯基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸六氟丁酯为共聚单体，采用预乳化种子乳液聚合法合成硅氟苯丙乳液。
苯丙乳液的合成及水性防锈涂料的制备研究
ｏｆｍｏｎｏｍｅｒｓ（ｂｙｗｅｉｇｈｔ）－－ｔｈｅ
ｃｏｌｅｌａｙｅｒｉｓ
ＤＳＢ（Ｏ．５％）／ＳＥ一１０Ｎ（０．５％），ａｎｄｔｈｅ ｌａｙｅｒ（ｂｙ
ＳＥ一１０Ｎ（０．５％）．ｔｈｅ
ｃｍｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ａｍｏｕｎｔ ｉｓ ３％ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｔｏｍ．ｒｏｔ ｏｆ ｅａｃｈ
ａｓ ａｓ
ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ＰＡＭ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｆｌｏｕ＇ｌｅｒｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｔｄｓｉｆｉｅｒ ａｍｏｕｎｔ ａｎｄ ｐｍｐｏｒｔｌｏｎ．ｔｈｅ ｃｒｅｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｎｌｏｎｏｍｅｒｓ｝
ｏｎ
ｍｏｕｎｔ，ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ａｍｏｕｎｔ ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ
混合搅拌均匀．过滤出料。
水性涂料配方如表２所示。
１．３性能测试
（１）乳液粒径：用ＺＥＴＡ ＳＩＺＥＲ型粒径分析仪（英国马尔 文公司）测定。 （２）凝聚率：聚合反应结束，将乳液用１００目过滤网过滤， 收集滤渣及反应器、搅拌器上的凝聚物，于１２０℃左右烘干至
由表３结果可知，随着复合乳化荆用量增大，聚合稳定性
Ｓｔ、ＧＭＡ）作为核层单体，搅拌通氮３０ｍｌｎ后升温至６０℃，一
称取１ ｇ固体膜在索氏提取器中用丙酮连续抽提２４ ｈ，测定膜 的交联度。交联度（Ｄｃ）定义为：Ｄｃ＝抽提后样品的质量／抽 提前样品的质量。 （７）吸水率：将乳液涂覆在聚四氟乙烯板上，在烘箱中烘 干，剥下，称取干膜质量ｍ．，完全浸入去离子水中，２４ ｈ后取 出，用滤纸吸干表面的水，称取质量为ｍ：，则涂膜的吸水率＝ （ｍ２一ｍ１）／ｍｌ×１００％。
基于磷酸酯乳化剂的丙烯酸乳胶及其漆膜性能影响研究
基于磷酸酯乳化剂的丙烯酸乳胶及其漆膜性能影响研究王军;李为立;徐泽孝;邱振宇;王绍明;徐杰;金磊;张鑫【摘要】采用磷酸酯类乳化剂,通过乳液聚合方式制备了新型水性金属防腐乳胶,研究了乳化剂种类、硬单体比例以及体系玻璃化转变温度的变化对丙烯酸乳胶以及漆膜性能的影响.对制得的乳胶尺寸与分散性进行了表征;研究了漆膜的力学性能及耐腐蚀性等性能.结果表明:使用磷酸酯乳化剂,由于在体系中引入了磷酸根离子,其可与金属离子产生络合作用,能有效提高丙烯酸酯乳胶的耐腐蚀性;同时以苯乙烯作为硬单体主体,设定适当的玻璃化转变温度,可使最终的丙烯酸乳胶体系具有良好的力学性能及耐腐蚀性.%In this paper,a novel acrylic latex for corrosion protection of metals was prepared through emulsion polymerization by using phosphate as the emulsifier.The influential factors on the properties of acrylic latexes and the cured films were investigated,including the type of emulsifiers,ratios of hard monomers and glass transition temperature of acrylic latexes.The properties of latexes were studied by means of particle size analysis.In addition,water absorption test,polarization curve test and mechanical properties test were used to characterize the properties of the cured films.The results showed that the used phosphate emulsifier could complex with metallic ion to improve the corrosion resistance of the acrylic latexes.Meanwhile,the synthesized acrylic latex exhibited good mechanical and anticorrosive properties by using styrene as the main hard monomer with appropriate glass transition temperature.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)005【总页数】6页(P38-43)【关键词】丙烯酸乳胶;乳液聚合;磷酸酯乳化剂;水性树脂;耐腐蚀性【作者】王军;李为立;徐泽孝;邱振宇;王绍明;徐杰;金磊;张鑫【作者单位】江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;苏州吉人高新材料股份有限公司,江苏苏州215143;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;苏州吉人高新材料股份有限公司,江苏苏州215143【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4随着人们环保意识的不断增强，涂料VOC含量已经成为了限制涂料发展的又一重要因素[1]。
功能单体改性苯丙乳液的研究
功能单体改性苯丙乳液的研究
黎清挺;李婷;梁健津;龚博文
【期刊名称】《中国涂料》
【年(卷),期】2017(032)003
【摘要】分析了丙烯酸、丙烯酰胺、有机硅氧烷等功能单体对苯丙乳液的影响.结果表明:有机硅氧烷会改善成膜性;丙烯酸添加量为2％～3％时,综合性能较好;丙烯酸胺的添加会改善乳液机械稳定性和钙离子稳定性.
【总页数】3页(P61-63)
【作者】黎清挺;李婷;梁健津;龚博文
【作者单位】佛山市顺德巴德富实业有限公司,广东佛山 528322;佛山市顺德巴德富实业有限公司,广东佛山 528322;佛山市顺德巴德富实业有限公司,广东佛山528322;佛山市顺德巴德富实业有限公司,广东佛山 528322
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.4
【相关文献】
1.松香胺作功能单体阳离子无皂苯丙乳液表面施胶剂的研究 [J], 王西锋;张光华;张安琪;郝皓
2.功能单体改性苯丙乳液的合成研究 [J], 郭文录;吕秀波;国晓军;王文明
3.功能单体对苯丙乳液性能的影响 [J], 黄宏志;沈玲;鲁德平
4.磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响 [J], 山丹丹;黄兴;刘乐;林
春芳;郭小丹;易于
5.细乳液法制备有机硅氧烷改性苯丙乳液 [J], 张胜文;刘仁;张永兴;白绘宇;江金强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究
剩余 １ ／ ３配方 量 的复 合 乳 化 剂 及 碳 酸 氢 钠 ， 在 ３ ０ ０ ～ ４ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ下快 速搅拌 并逐 渐升温 至 ８ ０ ℃； 待 温度 稳 定
后 降速 到 ２ ５ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 加入 １ ／ ５单体 预 乳液 及 １ ／ ５引 发
续 低 于共聚 速率 ） ； 继续 反应 １ ５ ｍｉ ｎ后 ， 升温 至 ８ ５ ℃保 温ｌ ｈ ； 待体 系冷却 至接 近室 温 ， 用 氨水 调节 ｐ Ｈ值至 ７
（ １ ． 桂林 理工 大学 材 料科学 与工 程学 院 ， 有 色金属 及材 料加工 新技 术教 育部重 点实 验室 ， 广西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ；
２ ． 玉林 师范 学 院 化学 与材 料学 院 ， 广西 玉林 ５ ３ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 以 苯 乙烯 、 丙烯 酸 丁 酯 为 主 单 体 ， 丙 烯 酸 （ ＡＡ） 为功 能单体 ， Ｓ Ｄ Ｓ ／ Ｏ Ｐ 一 １ ０为 复合 乳 化 剂 ， 过 硫 酸
３ １ ７ ４
文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ３ １ ７ ４ — ０ ４
助
锨
材
料
２ ０ １ ３ 年第 ２ １期 （ ４ ４ ） 卷
苯 丙 乳 液 的 制备 及 其 性 能 影 响 因素研 究
巫朝 剑 ， 庞 起 ， 覃 爱 苗 ， 梁春 杰
斗 的 四 口烧瓶 置于恒 温水 浴锅 中 ， 加入 计 量 的蒸 馏水 、
水、 耐碱 、 耐擦 洗 及 制备 工 艺 稳定 等 优 点 ， 是 目前 应 用 最 广泛 的聚合 物乳 液之 一 ， 主要应 用在 建筑 涂料 、 纺 织 工 业 印花涂料 、 纸 张粘合 剂及 施胶 剂 、 金 属 表面 涂料 及 水 性油 墨等 领域口 ］ 。
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先将部分乳化剂 、去离子水 、单体和磷酸酯功能单体制成 预乳液 ;在装有温度计 、回流冷凝管 、滴加装置及搅拌的四口 烧瓶中加入剩余乳化剂 、去离子水 、缓蚀剂 、预乳液以及引发 剂 ,升温至 70～80 ℃反应 ;待反应体系出现放热高峰 ,泛蓝光 后 ,开始滴加剩余预乳液和引发剂溶液 ,约 3～4 h滴完 ,滴完 保温反应 015 h,再升温至 90 ℃保温反应 015 h;降温至 50 ℃, 用氨水调体系 pH值为 8～9,过滤 ,出料 。
图 4中只有一种聚合物的 Tg ,即玻璃化温度 ( Tg = 28 ℃ 左右 ) ,由此判断原料中的各种单体很好地发生了共聚 。在 Tg 附近出现一个很明显的吸热峰 ,并且在此温度下 ,没有化学反
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山丹丹 ,等 :磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
图 4 功能乳液乳胶膜的 DSC分析 Fig. 4 DSC analysis of the functional latex film 应发生 ,所以该吸热峰为乳液聚合物颗粒特殊的聚集态和量 子运动特征造成 。 乳胶膜的 FT - IR和 DSC分析结果很好地证明了新型磷 酸酯功能 单 体 和 St以 及 丙 烯 酸 酯 单 体 发 生 了 自 由 基 共 聚 反应 。
第 37卷第 9期 2007年 9月
涂料工业 PA INT & COATINGS INDUSTRY
Vol. 37 No. 9 Sep. 2007
磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
山丹丹 1 ,黄 兴 2 ,刘 乐 1 ,林春芳 1 ,郭小丹 1 ,易 于 1 (11上海材料研究所 , 上海 200437; 21罗门哈斯 (中国 )投资有限公司 , 上海 201203)
作者简介 :山丹丹 (1977—) ,女 ,硕士 ,从事腐蚀与防护相关工作 。
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山丹丹 ,等 :磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响
反应时间后加入定量的去离子水并升温至水解温度水解 ,达 到水解时间后取样分析 。此时单酯收率为 78117% ,单酯含量 为 88164% ,所得产品色泽较好 。
0 引 言
磷酸酯是一类很重要的表面活性剂 ,具有良好的抗静电 性 、乳化性和防锈性 ,可用于纤维工业作抗静电剂 ,还可用于 丝光处理 [1 - 3 ] ,另外还在润滑油添加剂 、腐蚀抑制剂 、净洗剂 、 乳液聚合 、化妆品及农药乳化剂等方面得到了广泛的应用 。
磷酸酯的主要品种有 :烷基 (芳基 )磷酸酯 、脂肪醇 (烷基 酚 )聚氧乙烯醚磷酸酯 、烷基醇酰胺磷酸酯 、咪唑啉类磷酸酯 、 羟乙基磷酸酯表面活性剂 、高分子聚磷酸酯以及硅氧烷磷酸 酯等 [4 ] 。我国自 20世纪 70年代中期开始研制投产磷酸酯类 表面活性剂 ,现在虽已基本实现各类表面活性剂的工业化生 产 ,但品种及性能远远不及发达国家 。
O
CH3
O
CH2 C C O CH2 CH O P OH
CH3 其中 : R = H或 CH2
O CCO
OR CH3
CH2 CH
CH3 图 2 磷酸酯功能单体的分子结构示意图 Fig12 Illustration of the structure of phosphate ester functional monomer
Abstract: The effect of pho sphate functional monom er on the perform ances of styrene - acrylate emulsion and its waterbo rne antirust coatings was evaluated using the analysis of IR , DSC, adhesion strength, Ca2 + stability and antirust p roperty. It is found that the phosphate monomer was copolymerized into the other sty2 rene - acrylate emulsion, which imp roves grently the adhesion em ulsion on metal substrate. The antirust per2 form ance of functional emulsion was better than that of comm ercial ones; Functional emulsion and Zinc phos2 phate in waterborne coating, can p rovide synerginic effect for imp rovem ent of the antirust perfarm ance of the waterborne coatings. Key W ords: pho sphate; styrene - acrylate emulsion; waterbo rne coating; IR; antirust performance
213 磷酸酯对涂膜附着力的影响
当磷酸酯功能单体用量占单体总量的 1%时 ,乳胶膜的附 着力明显提高 。这是因为磷酸单酯可以与钢铁基材反应生成 磷酸单酯铁盐 RO ( PO ) O2 Fe,成为磷化膜的成分之一 ,将磷酸 酯牢固地连接到基材上 ,作用机制 [8 ]如图 5,这样聚合在乳液 中的磷酸酯 功 能 单 体 成 为 聚 合 物 涂 膜 与 金 属 基 材 之 间 的 桥 梁 ,紧密联系两者 ,从而大大提高涂膜的附着力 。
随着涂料工业的发展 ,磷酸酯表面活性剂越来越多地被 应用于乳液和涂料生产中 。张心亚 ,等 [5 ]研究了烷基醇 (酚 )
醚磷酸酯在乳液聚合中的功能 ,研究发现磷酸酯在乳液聚合 中是高效的阴离子型乳化剂 ,它们可以提供典型的粒径控制 、 低凝胶量以及良好的乳液稳定性 。郑大明 [6 ]研究了磷酸酯类 表面活性剂在低 VOC半光涂料体系中的作用 ,表明其可改善 涂料的光泽 、润湿性 、色泽稳定性等性能 。 Y Reyes,等 [7 ]研究 了磷酸酯 表 面 活 性 剂 的 防 锈 性 能 以 及 其 在 水 性 涂 料 中 的 应用 。
1 试验方法
111 磷酸酯功能单体的制备
在装有搅拌器 、温度计的四口烧瓶中加入定量的甲基丙 烯酸 - β- 羟丙酯 (β- 比为 1∶214的比例分数次投入 ,加料完毕 后迅速升温至 75 ℃,反应时间为 4 h时 。然后保温酯化 ,达到
关键词 :磷酸酯 ;苯丙乳液 ;水性涂料 ;红外光谱 ;防锈性能 中图分类号 : TQ 63117 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4312 (2007) 09 - 0014 - 04
The Effect of Phospha te Functiona l M onom er on the Performances of Styrene - Acryla te Em ulsion and Its W a terborne An tirust Coa tings
114 性能测试
用美国 N icolet公司 Avatar 370 FT - IR傅里叶红外光谱分 析仪对干膜进行红外分析 ;用 CDR - 1型差示扫描量热仪测玻 璃化温度 ;其他性能均按照国标进行测试 。
1 192174 cm - 1附近是 —P的特征吸收峰 , 1 017130 cm - 1附近 是 —C—O —P 的 特 征 吸 收 峰 。从 1 017130 cm - 1 附 近 的 —C—O —P的特征吸收峰可知 ,反应物 β- HPMA 与 P2 O5发生 了反应 ,由红外结果可推断出磷酸酯功能单体的结构示意图 如图 2。
113 水性防锈涂料的制备
低速搅拌下将部分去离子水 、复合分散剂 、润湿剂 、部分 消泡剂 、防锈颜料和填料等粉料搅拌均匀 ,再转移至高剪切乳 化机下高速剪切分散 20～30 m in,制得浆料 ;然后将浆料转移 至低速搅拌机下 ,依次加入乳液 、成膜助剂 、剩余消泡剂 、缓蚀 剂 、剩余去离子水 、pH值调节剂 、流平剂和增稠剂等 ,其中 pH 值调节剂和增稠剂要缓慢加入 ,当 pH 值和黏度达到所需值 后 ,分散均匀即可出料 。
图 3 功能乳液的红外光谱 Fig. 3 FT - IR spectrum of the functional latex
图 3中 3 434155 cm - 1附近是 —OH的伸缩振动特征吸收 峰 , 3 030135 cm - 1附近是苯乙烯基的 —C—伸缩振动特征吸收 峰 , 2 930199 cm - 1附 近 是 —C—H的 伸 缩 振 动 特 征 吸 收 峰 , 2 234173 cm - 1 附 近 是 C≡N 的 伸 缩 振 动 特 征 吸 收 峰 ; 1 724166 cm - 1附 近 是 C O 的 伸 缩 振 动 特 征 吸 收 峰 , 1 601136～1 451140 cm - 1出现的几个峰是苯环的 C C 的伸 缩振动特征吸收峰 , 1 378109 cm - 1附近是 —CH3的 C—H弯曲 振动特征吸收峰 , 1 161148 cm - 1附近是 —P O 的特征吸收 峰 , 1 024185 cm - 1 附 近 是 —C—O —P 的 特 征 吸 收 峰 , 761159 cm - 1附近出现的几个峰是苯环的 C—H弯曲振动特征 吸收峰 。图谱中在 1 645 cm - 1附近没有出现烯烃的 C C 伸 缩振动特征吸收峰 ,说明该功能乳液中不含带双键的各反应 单体 ; 1 024185 cm - 1附近出现的 —C—O —P的特征吸收峰 ,说 明配方中的磷酸酯与其他单体发生了反应 。 对所得的功能乳液胶膜进行了差热分析 (DSC) ,如图 4。
摘 要 :为考察磷酸酯表面活性剂的防锈性能及其对水性涂料性能的影响 ,对自制的普通苯丙乳液 、功能苯丙乳 液及其水性涂料进行了红外光谱 、DSC、附着力 、钙离子稳定性 、防锈性和耐盐水性的分析 。结果表明 ,磷酸酯共聚到聚 合物乳液中形成了磷酸酯功能苯丙乳液 ;磷酸酯功能单体能显著提高功能性苯丙乳液乳胶膜对金属基材的附着力 ,功 能乳液的防锈性能优于自制的普通苯丙乳液和目前市面上的专用防锈乳液的防锈性能 ,并可与水性涂料中的防锈颜 料复合磷酸锌发生协同作用 ,大大提高水性防锈涂料涂膜的防锈性能 。