苯丙乳液的合成及其改性

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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。

苯丙乳液的合成及其改性

广州大学化学化工学院
本科学生综合性、设计性实验报
告
实验课程高分子合成实验
实验项目苯丙乳液的合成及其改性
专业应用化学班级10应化
学号1005100073 姓名邓亚中
指导教师宋建华
开课学期2012 至2013 学年 2 学期
时间2013 年 5 月9 日
一、实验方案设计
设备装置图
JS86 1.7g 3.4g 丙烯酸 1.4ml 1.4ml 甲基丙烯酸甲酯
6.6ml 6.6ml 丙烯酸丁酯 128.17 A.R
15.6ml 15.6ml 苯乙烯 104.14 A.R 15.7ml 15.7ml 氨水 -- -- 适量适量有机硅（KH-570） -- -- -- 1.44ml 乙二醇 62.07
A.R
-- 0.4ml 过硫酸钾
170.32 A.R
1.5g
1.5g
4. 实验方法步骤及注意事项（1）实验流程图
（2）实验详细步骤
二、实验报告
三、实验总结
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。

苯丙乳液的改性研究

研究报告及专论粘接卸∞，Ｐ７（７）苯丙乳液的改性研究甘孟瑜，谈尊燕，杨治国（重庆大学化学化工学院，重庆４０００４４）摘要：在苯丙乳液制备的基础上，探讨了丙烯酸、Ｎ－羟甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯、丙烯腈和三聚氰腚等不同改性荆对乳液性能的影响。

关键词：苯丙乳液：改－胜剂：改性研究中图分类号：ＴＱ４３３４’３３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—５９２２（２００６）叭一００２５一０２苯丙乳液是由苯乙烯、丙烯酸酯类和少量丙烯酸共聚的乳液，此乳液被广泛地用于涂料行业：虽然苯丙乳液具有优良的性能．但存在成膜温度高、胶膜硬度低、耐水性差等缺点。

本文采用种子半连续法合成了一种苯雨乳液，叉用多种改性单体对其进行了共聚改性，考查了各种改性方法的效果。

１实验部分１１实验原料甲基丙烯酸甲酯，化学纯，天津市化学试剂研究所；丙烯酸丁酯，分析纯，天津市光复精细化工研究所；丙烯酸，分析纯，中国医药Ｅ海化学试剂公司；苯乙烯，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；过硫酸钾，化学纯，中国上海建新试剂厂；十二烷基苯磺酸钠，化学纯．中国医药集团上海化学试剂公司；碳酸氧钠，化学纯，重庆北碚化学试剂厂；ｏＰ－１０，化学纯，无锡市科技实验二厂：丙烯腈，化学纯，上海三爱思试剂有限公司；三聚氰胺，化学纯，北京福星化工厂；Ｎ一羟甲基丙烯酰胺，化学纯，天津化学试剂研究所；二乙烯基苯．化学纯，天津化学试剂研究所。

１．２实验方法１２．１苯丙乳液的制备在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中加入乳化剂、水及苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯（１：１），搅拌预乳化，然后升温至８００ｃ，加入部分引发剂和缓冲剂制各种子乳液。

在２～３ｈ内滴加完丙烯酸丁酯和丙烯酸（１２：１）的混合单体，同时滴加剩余引发剂，滴加完毕后，保温３ｈ并以氨水调节ｐＨ值到７～８，得到苯丙乳液。

１２２乳液的改性在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中加入２０％的苯丙乳液，搅拌、升温到８０℃，将剩余乳液、改性单体及改性剂在ｌｈ左右同时连续匀速滴加到体系中，滴加完毕后，保温１ｈ左右并【＝ｌ氨水调节ｐＨ值到７—８，自然冷却，出料。

苯丙乳液的生产工艺设计方案

苯丙乳液是一种常用的合成树脂乳液，通常用于涂料、胶粘剂、纺织品等行业。

以下是苯丙乳液的生产工艺设计方案的基本步骤：一、原料准备：1. 苯乙烯（苯丙烯）：作为主要原料，提供聚合反应的单体。

2. 乳化剂：用于稳定乳液并促进乳化反应。

3. 防腐剂、缓冲剂等辅助药剂：用于调节pH值、延长乳液的保存期限等。

二、聚合反应：1. 聚合釜装料：将苯乙烯、乳化剂、水等原料按一定比例加入聚合釜中。

2. 加热搅拌：加热至适宜的温度，启动聚合反应，并通过搅拌均匀混合原料。

3. 控制反应条件：控制温度、压力、pH值等反应条件，促进聚合反应的进行。

4. 反应时间：根据反应情况和产品要求确定合适的反应时间。

5. 冷却：结束聚合反应后，降温至适宜的温度。

三、乳化处理：1. 混合乳化：将聚合得到的树脂溶液与适量的乳化剂、水进行混合，形成乳液。

2. 搅拌乳化：通过搅拌设备将混合物进行均匀乳化处理。

3. 过滤：对乳化后的液体进行过滤处理，去除杂质，提高乳液的纯度。

四、精炼处理：1. 调整性能：根据产品性能需求，可添加适量的成膜剂、增塑剂等进行性能调整。

2. 检测质量：对乳液进行质量检验，确保产品符合标准要求。

3. 包装储存：将处理好的苯丙乳液进行包装，并储存于适宜的环境条件下。

五、清洁生产：1. 确保生产设备的清洁和消毒，避免杂质污染。

2. 合理利用资源，减少废弃物排放，实施清洁生产措施。

以上是苯丙乳液的生产工艺设计方案的基本步骤，具体生产工艺还需根据实际情况和产品要求进行调整和优化。

在生产过程中，要注意安全生产，合理控制生产成本，并不断改进工艺流程，提高产品质量和生产效率。

改性苯丙乳液的制备

1735.41
1237.00 1170.39
3000
2000
1500
1000
cmcm--11
450.0
图 2 环氧苯丙乳液红外光谱图
Fig.2 FT-IR spectra of styrene-acrylic emulsiom
图 3 环氧苯丙乳液的粒径图 Fig.3 Particle size diagram of styrene-acrylic emulsion
但乳化剂用量过多，会导致涂膜吸水率提高。综合考虑，最佳的乳化剂用量约为单体总量的 4 %。乳化剂配比对乳液的性能也有一定的影响，实验中，通过固定乳化剂用量不变(4 %)而改变乳化剂配比以确定其影响如表 3 所示，综合考虑固含量、粘度以及吸水率表现，以最后两种情况较为符合要求。 2.4.2 环氧树脂用量的影响
2 测试结果与讨论
2.1 红外光谱检测
醚(OP-10)
采用 Perkin-Elmer Spectrum-2000 型傅立叶变换红外光谱
十二烷基硫酸钠(SDS) 烷基酚聚氧乙烯醚磺
化琥珀酸单酯钠盐
分析纯化学纯
天津市光复精细化工研究所上海忠诚精细化工有限公司
仪对样品进行分析，得到的光谱分别如图 1、图 2 所示。图 1 为环氧树脂的红外光谱图，其中于 3492 cm-1 处的是
环氧树脂用量对乳液的稳定性和涂膜的交联程度均有一定影响。从表 4 可以看出随着环氧树脂用量的增加，凝聚率先下降后增加，这是因为环氧树脂与丙烯酸酯树脂发生化学键合，增加了聚合物的交联度，从而改善了其稳定性，但过多的环氧树脂由于与丙烯酸不相容而发生微相分层，影响了聚合稳
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广东化工
2010 年第 3 期第 37 卷总第 203 期

苯丙乳液改性水泥修补砂浆的制备与性能研究

２１苯丙乳液掺量对稠度的影响．
使水泥砂浆的水化硬化时间延长，同时由于乳液具有引气作用，消泡剂而只能消除一部分气泡，以改性砂浆所存在较多的气孔，丙乳液掺量越多苯气孔也越多，以强度持续结果表明，准砂浆中，基随苯丙乳液的增加，浆的７抗折强砂ｄ度逐步降低，２ｄ折强度则接近而８抗
普通砂浆的抗折强度（４，要是图）主
聚合物的保水性能在起作用。抗压
量为３％时，水量达到最小值，水用减率最大，达到２．，后随着苯可２％随９丙乳液掺量继续增加，浆所需水量砂又逐渐增加（２。随着苯丙乳液图）的加入，泥砂浆的凝结时间延长水
合物的改性作用是因为乳液在水泥水化的同时，水成膜，住了水泥失包
实验结果表明，丙乳液的掺人苯显著改善了水泥砂浆的流动性（图
动性变化具有一定的规律性，量为掺３％时，准砂浆与掺入高岭土砂浆基的流动性最佳，度值分别达１８稠０ｍｍ和８ｍｍ；量为５８掺％时，人煅烧膨掺
是苯丙乳液可以起到 “ 滚珠 ” 效应，而
且其中含有的表面活性剂可对水泥有分散的作用，此可以增加稠度，因

苯丙乳液的聚合及其聚合工艺

关于苯丙乳液的聚合1.1 苯丙乳液聚合机理乳液聚合的机理HarKins首先做了定性的描述了。

他认为,当乳化剂溶于水时,若其浓度超过临界胶束浓度时，则乳化剂分子聚焦在一起形成乳化剂胶束。

在乳化剂溶液中加入难溶于水的单体并进行搅拌时，单体大部分分散成液滴，部分单体则增溶于乳化剂胶束中。

当水溶性的引发剂加入后，引发剂在水中生成自由基并扩散到胶束中去，并在那里引发聚合反应。

HarKins将理想乳液聚合机理分为三个阶段：第一阶段: 乳胶粒生成期从诱导期结束到胶束耗尽这一期间为聚合第一阶段。

在此阶段中,由于水相中引发剂分解出的自由基不断的扩散到胶束中,并在那里引发聚合反应,生成单体、聚合物粒子，既乳胶粒，随着反应的不断进行,新乳胶粒不断产生，使聚合反应进行一个加速期。

另一方面，随着放映的进行,乳胶粒的体积渐渐的增大，其表面积也随之增加，这样越来越多的乳化剂分子从水相被吸附到乳剂粒表面上，因而破坏了乳化剂与胶束间的平衡。

胶束中的乳化剂分子不断补充入水相，直到转化率达到一定程度后，水相中的乳化剂浓度下降到临界胶束浓度以下，胶束即告消失。

此时，不再有新的乳胶粒生成，聚合体系中的乳胶粒不再变化，至此反应转入第二阶段。

第二阶段：反应恒速期从胶束消失到单体液滴消失这一期间为第二阶段。

此阶段由于胶束的消失，体系中不再有新的乳胶粒生成，总的乳胶粒数目保持不变。

且随着聚合反应的进行，单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中，使粒子中的单体浓度不变，所以此阶段聚合速率保持不变，直至单体液滴消失，聚合速率下降，反应转入第三阶段。

第三阶段：降速期从单体液滴消失至聚合反应结束为第三阶段。

此阶段由于单体液滴的消失，不再有单体经水相扩散进入乳胶粒，故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维持，使聚合速率不断下降，直至乳胶粒中的单体耗尽，聚合反应也就停止1.2 乳液聚合工艺生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择。

如间歇工艺、半连续工艺、连续工艺补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。

苯丙乳液改性的研究与应用进展

行业动态2018·03141Chenmical Intermediate当代化工研究苯丙乳液改性的研究与应用进展＊夏　伟（海南科技职业学院海南 571126）摘要：本文对最近几年苯丙乳液改性的运用和发展进行探究，详细阐述了有机氟、有机硅、环氧树脂、蒙脱土、纳米材质等几种苯丙乳液的改性，并指明苯丙乳液改性的发展趋势。

关键词：改性；苯丙乳液；探究；发展中图分类号：O 文献标识码：AProgress in the Research and Application of Styrene Acrylic Emulsion ModificationXia Wei（Hainan V ocational College of Science and Technology, Hainan, 571126）Abstract ：This paper explores the application and development of styrene acrylic emulsion modification in recent years, and expounds themodification of several kinds of styrene acrylic emulsion, such as organic fluorine, organosilicon, epoxy resin, montmorillonite, nano material and so on, and points out the development trend of the modification of styrene acrylic emulsion.Key words ：modification ；styrene acrylic emulsion ；exploration ；development苯丙乳液是由丙烯酸酯单体与苯乙烯聚合而成，在金属层涂料、建材涂料、粘合剂等领域被普遍运用。

实验24苯乙烯—丙烯酸酯乳液的制备

实验24 苯乙烯—丙烯酸酯乳液的制备一、实验目的1．学习乳液聚合的原理；2．学习聚苯乙烯乳液的合成方法；3．掌握聚苯乙烯和聚丙烯酸酯的红外特征峰；4．利用热失重分析仪（TGA ）研究共聚物的热稳定性；5．掌握凝胶渗透色谱仪（GPC ）的原理、使用和数据处理。

二、实验原理苯乙烯－丙烯酸酯（苯丙）乳液是苯乙烯（St ）、丙烯酸酯类、丙烯酸类的多元共聚物的简称，是一大类容易制备、性能优良、应用广泛且符合环保要求的聚合物乳液[1]。

单体是形成聚合物的基础，决定着其乳液产品的物理、化学及机械性能。

合成苯丙乳液的共聚单体中，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等为硬单体，赋予乳胶膜内聚力而使其具有一定的硬度、耐磨性和结构强度；丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯等为软单体，赋予乳胶膜以一定的柔韧性和耐久性。

丙烯酸为功能性单体，可提高附着力、润湿性和乳液稳定性，并赋予乳液一定的反应特性，如亲水性、交联性等。

除了丙烯酸以外，功能性单体还有丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯氰等[2, 3]。

苯丙乳液是用苯乙烯部分或全部代替纯丙烯酸酯系乳液中的甲基丙烯酸甲酯(MMA)的一种共聚乳液。

由于纯丙烯酸酯聚合物分子链中含有极性酯基，其耐水性较差，胶膜吸水后易发白；在一定条件下酯基还会分解而影响产品性能。

另外，丙烯酸酯聚合物特别是线性聚合物容易高温发粘，耐沾污性下降，低温变脆，韧性变差，即所谓“低脆高粘”，其耐热性也较差，高温下易泛黄。

St 与MMA 的均聚物T g 相近，采用St 替代部分MMA ，在共聚物中引入苯乙烯链段，可有效提高胶膜的耐水性、耐碱性、抗污性和抗粉化性；同时刚性苯环抑制了聚合物分子的运动，从而可提高聚合物的硬度和耐热性。

此外，引入St 还使成本大为降低[4]。

单体的组成，特别是硬单体与软单体的比例，会使苯丙乳液的许多性能发生变化，其中最主要的是乳胶膜的硬度和乳液的最低成膜温度会有显著的变化。

共聚单体的组成与所得的玻璃化温度g T 的关系如式（1）所示：3121231...i g g g g giw w w w T T T T T （1）式中，i w 为共聚物中各单体的质量分数，g T 为共聚物玻璃化温度（单位为K ），gi T 为共聚物中各单体的均聚物的玻璃化温度。

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究
1有机硅改性苯丙乳液
有机硅改性苯丙乳液是利用有机硅改性技术制备的一种乳液，它可以用于防止化学品、水蒸气和其他有害物质的侵入，增强物体的耐腐蚀性，更加经济实惠。

有机硅改性苯丙乳液的制备主要是将有机硅改性剂与苯丙乳液混合制成，其中有机硅改性剂可以通过有机合成技术和非电离反应获得。

混合液料会通过一定形态的设备，将所有原料均匀调合，加热或加压产生有效的乳液。

有机硅改性苯丙乳液性能优异，具有良好的抗气候老化性，耐低温性、高弹性、高抗耐磨性和高抗开裂性，并且具有极佳的耐电弧性和抗氧化性，可以抵抗高温和过热温度环境和化学降解，更加经济实惠。

因此，有机硅改性苯丙乳液不仅有着优良的化学稳定性，耐久性，柔韧性和耐磨性，还具有优良的电气性能、高抗开裂性和抗表面开裂性，是一种优良的保护剂。

它有着广泛的应用领域，比如轻轨交通、航空航天、海洋工程、新能源、电子设备等。

有机硅氟改性苯丙乳液的合成及性能研究

有机硅氟改性苯丙乳液的合成及性能研究1引言目前有关氟碳乳液、硅丙乳液外墙涂料的报道有不少，基本上都是单独进行氟改性或硅改性，而很少有将丙烯酸酷乳液同时进行氟硅改性的报道[95-97]。

用有机硅对丙烯酸酷乳液进行改性，配制的乳胶涂料的抗沾污性和耐候性均有明显提高。

然而由于乳液聚合体系中水的存在，活性有机硅烷在水中极易发生水解、自身交联、缩聚而失去活性，而且当有机硅含量较大时，易产生大量凝聚物[5,6,98]。

而此种改性是随着有机硅加入量的增大而提高的，所以有机硅改性丙烯酸酷乳液存在此方面的局限；用有机氟对其进行改性，由于氟烷基表面能低，易于向表面迁移，因此使涂膜具有较好的憎水性、抗沾污性，用此种乳液所配制的乳胶涂料，不仅具有良好的抗污性和抗紫外线能力，还具有自洁功能[57,88,99,100]。

但由于含氟丙烯酸酷价格昂贵，大量使用势必影响共聚物的应用范围，有机硅价格相对较低，具有低的表面能，在丙烯酸树脂乳液中接入一定数量的含氟硅单体进行改性，由于在分子中引入了键能较大的Si-O键和C-F键，赋予涂膜优异的耐候性、耐久性、耐化学药品性、防腐性、绝缘性、不易燃性、低温柔韧性、憎水性、非粘附性及耐污染性等性能[100,101-107]。

本文通过比较相同含量的有机硅和有机氟改性苯丙乳液，最后得出氟改性效果要比硅改性的好，但考虑到成本问题，决定同时应用硅氟对其进行改性。

研究了有机氟硅改性剂种类及不同配比对乳液性能的影响。

2实验部分2.1主要原料和仪器丙烯酸丁酷(BA)：分析纯，天津市化学试剂研究所；苯乙烯(St)，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；丙烯酸(AA)：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)：化学纯，上海山浦化工有限公司；十二烷基硫酸钠(SDS)：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；乙烯基三乙氧基硅烷(DB-151)：工业级，应城市德邦化工新材料有限公司；过硫酸按(妙)：分析纯，爱建德因赛上海引发剂有限公司；氨水：分析纯，质量分数为28%，天津市化学试剂研究所；碳酸氢钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；四氢吠喃(THF)：分析纯，天津市化学试剂研究所；去离子水：自制；N-乙基一轻乙基全氟辛基磺酞胺(DF-10)、全氟辛烷基磺酸四乙基胺(DF-248)、全氟丁基磺酸钾(DF-98)：均为工业级，武汉市德孚经济发展有限公司；甲基丙烯酸十二氟庚酷：化学纯，国外进口；甲基丙烯酸：分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心；丙烯酞胺、N-经甲基丙烯酞胺：化学纯，天津市化学试剂研究所；对苯二酚(阻聚剂)：分析纯，北京市北郊农场化工厂。

涂料用苯丙乳液合成工艺条件的优化

涂料用苯丙乳液合成工艺条件的优化涂料用苯丙乳液合成工艺条件的优化时间:2013-12-12 09:11来源:未知作者:admin1 前言随着环保意识的加强，各国对涂料中易挥发性有机化合物（VOC）排放量的规定日趋严格，水性涂料在工业涂料领域日益扩大，如乳胶涂料已占建筑涂料的90%左右。

苯丙乳液是丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯类单体的多元共聚乳液[1-2]，以其作为主要成膜物质所配制的苯丙乳液涂料无毒、无环境污染，有很好的耐候性、保色性、耐水性和耐碱性，是一种在质量和价格上均较为理想的涂料，很有发展前途。

本文以湖南汇华精细化学品有限公司的乳液聚合工艺合成了苯丙乳液，并对合成工艺进行了优化，以期对乳胶漆生产实践有所帮助。

2 合成工艺2. 1 乳液合成用真空泵抽取滴加缸内的空气，使真空度达到550 Pa 以上，将按配方混合好的单体及助剂（引发剂、乳化剂、消泡剂等）由下至上分别输入至2 个滴加缸，然后在带有夹套的反应釜内加入去离子水，搅拌、加热，当釜内温度升到70 °C 时，加入占质量分数为15%的混合单体。

继续升温至80 °C，通过转子流量计控制流量，双滴剩余混合单体及助剂（单体滴加速度稍大于助剂滴加速度），恒温（小于85 °C）滴加约2 h。

反应完毕后保温2 h，然后放料、过滤，送入贮罐降温至50 °C，用氨水调节pH 为10。

过滤、出料、灌装即得产品，整个生产周期约5 h。

2. 2 乳液性能所合成的苯丙乳液主要性能指标如表 1 所示。

2. 3 正交实验因素水平为了确定合成工艺最优条件，选定影响苯丙乳液质量的反应温度、乳化剂用量、引发剂用量这3 项因素，选用L9(34)进行正交实验，正交实验因素水平表见表2。

3 结果与讨论3.1 正交实验结果与极差分析正交实验结果和极差分析见表 3。

由表3 可知，RB > RA > RC，即乳化剂的用量对转化率影响最大，温度次之，最后是引发剂的用量。

苯丙乳液的合成及其改性

a.苯丙乳液的合成：
i.单体预乳化
在250ml三口烧瓶中，加入50ml水，1.7g十二烷基硫酸钠，1.7gJS86，搅拌溶解后在依次加入1.4ml丙烯酸，6.6ml甲基丙烯酸甲酯，15.6ml丙烯酸丁酯，15.7ml苯乙烯，室温下搅拌乳化30min。
ii.聚合
称取0.5g过硫酸钾于锥形瓶中，用10ml水溶解配成引发剂溶液，置于三口烧瓶中。将所有的单体预乳化液置于恒压滴液漏斗中，搅拌并升温至78℃后，缓慢滴加至单体预乳化液的2/3，约20min滴完，使三口瓶中的溶液呈微蓝色。然后加入由0.5g过硫酸钾和10ml水溶解配成引发剂溶液，并将剩余的单体预乳化液，2.5h内滴完。当单体预乳化液滴加完毕后，再加入由0.5g过硫酸钾和10ml水溶解配成引发剂溶液。缓慢升温至90℃，熟化1h，冷却反应液至60℃，加氨水调pH至8（微碱性），出料。
iv．乳化搅拌时间：越长越好，反应前总时间多于 1 个半小时。
(4)实验数据处理方法
a.乳液凝胶率：将制备的乳液过滤，残余物置于烘箱中烘干称重。
凝胶率=[（凝胶物质量）/（单体总质量）]*100%
b.乳液固含量：将大约1ml产品滴加到玻璃片上，并称量其质量，然后将产品置于烘箱中烘干称重。
固含量=[(烘干后总质量)/（烘干前总质量）]*100%
c.乳液Ca离子稳定性：分别量取1ml产品和10ml的5%氯化钙溶液，加入到小烧杯中，并观察现象。
d.耐水性：分别量取1ml产品和10ml的水，加入到小烧杯中，并观察现象。
e.乳液粘度：使用NDJ-4型旋转粘度计测量产品的粘度。
f.涂膜附着力：将产品涂抹在铝片上，烘干，制作成膜，并用尺子和刀在铝片上画0.5*0.5的正方格，最后观察膜的脱落情况（拿起来看掉落几格）。

有机硅改性自干型苯丙乳液的制备

乙氧基硅烷（ＡＣ一７５），化学纯，道康宁化工有限公
司；去离子水。
１．２改性乳液的制备方法
机硅单体有：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧
基硅烷、乙烯基三异丙基硅烷、１，一（甲基丙烯酰氧基）
合乳化剂投入反应容器中，高速搅拌１０ａｒｉｎ后，将余下的丙烯酸酯单体、乙烯基单体和有机硅单体依次加
入反应容器中，高速乳化分散，制得壳层预乳液；然
内，但如果乳液的值在此范围内时，成膜后乳胶膜
过软，涂膜硬度不能达标。高温环境下使用时容易返黏，并且耐盐雾性也会削弱，因此需要提高聚合物乳液的，以提高漆膜的硬度及其耐腐蚀性。当过高时，虽然有助于提高涂膜的硬度和耐腐蚀性，但乳液常温成膜困难，须加入足够多的高沸点有机溶剂作为成膜助剂，但过多的有机溶剂不利于环保。在保证乳液涂膜有一定硬度，并且在成：苯丙乳液；有机硅单体；改性；耐腐蚀性
中图分类号：ＴＱ６３０．６文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — １６９６（２０１３）０８ — ００１５ — ０５
０引言
丙烯酸酯类室温固化涂料与传统的热固性涂料
乙氧基硅烷（ＡＣ一７５）的用量对乳液及其涂膜性能的影响。试验结果表明：复合阴，非离子乳化剂配

有机硅改性苯丙乳液的制备及其作为涂料印花粘合剂的应用

有机硅改性苯丙乳液的制备及其作为涂料印花粘合剂的应用(一)苯丙乳液是苯乙烯和丙烯酸酯类单体的共聚乳液。

聚苯乙烯吸水性低，价格便宜，但受紫外线照射易黄变，质脆，耐冲击性差，与丙烯酸酯共聚，其性能能得到改善。

苯丙乳液是目前我国最广泛使用的乳液品种，它的性能优良，具有很好的颜料亲和力、耐碱性、耐油性、高光泽、耐光性和抗沾污性，在建筑涂料、金属表面涂料、粘合剂和胶粘剂等方面有着广泛的用途。

但由于苯丙乳液的耐水性、耐氧化、耐气候老化、耐水性、抗张强度等方面仍存在一定的缺陷。

聚有机硅氧烷(简称有机硅)主链为Si-0-Si键为无机结构，侧链为-CH3等有机基团，是一类典型的半无机半有机高分子。

由于有机硅中Si-O键能高、内旋转能垒低、分子摩尔体积大、表面能小等特性，因而其具有优异的耐高低温性、疏水性、电绝缘性等。

用有机硅氧烷对苯丙乳液进行改性，可以综合二者的优点，改善丙烯酸酯“热粘冷脆”、耐候、耐水等性能，在理论和应用上都有重要的意义。

1 有机硅改性丙烯酸酯聚合物的方法有机硅改性丙烯酸酯聚合物的方法主要有两种，第一种是物理改性法(即冷拼法)，一般效果不佳；第二种是化学改性法。

化学改性法是基于有机硅与聚丙烯酸酯之间的化学反应，其优点是将有机硅分子以化学键的形式接合到丙烯酸酯大分子上，从结构、组成上完成对丙烯酸酯的改性，达到分子级的效果。

化学改性法根据不同的化学键合方式，可以分为硅丙缩合法和硅丙加成法。

1．1物理共混法物理共混法是利用各组分问的协同效应或互补效应米改善丙烯酸酯性能的有效方法之一，按照共混的形式，该方法可以分为本体共混和乳液共混。

一般来说，采用此方法得到的共混乳液稳定性不好，容易发生相分离，这是由于聚硅氧烷的表面自由能低及聚硅氧烷与丙烯酸酯聚合物的相容性差所造成的。

可以采用两种方法来改善共混乳液的混溶性，一种方法是加入增溶剂以降低两相间的界面张力；另一种方法是加入交联剂以降低聚硅氧烷的分子迁移率。

1．2化学改性法1．2．1 硅丙缩合法硅丙缩(聚)合反应是有机硅改性聚丙烯酸酯的工艺是首先制备出带羟基、氨基、烷氧基或环氧基的有机硅树脂，通过缩合或缩聚反应使其与丙烯酸酯链上的活性官能团反应，从而将聚硅氧烷键合到丙烯酸树脂上。

羟基硅油改性苯丙乳液的合成及性能_刘德峥

羟基硅油改性苯丙乳液的合成及性能刘德峥(平原大学化工系,河南新乡453003) 摘要:研究了羟基硅油改性苯丙乳液的聚合工艺条件,并对其性能及涂膜的性能进行了初步探讨。

最佳工艺条件为:采用阴离子型乳化剂SDBS 与非离子型乳化剂OP -10并用的复合乳化剂及过硫酸铵/硫酸亚铁/雕白粉氧化还原引发剂,m (BA )∶m (St )∶m (硅油)为45∶44∶11,反应温度为65～70℃,反应时间为4～5h 。

改性后的乳液机械稳定性、化学稳定性、耐水性均达到要求;用此乳液配制的乳胶涂料的耐水性、耐碱性、耐擦洗性和耐候性大大提高。

关键词:苯丙乳液,改性,羟基硅油,乳胶涂料收稿日期:2002-02-06。

作者简介:刘德峥(1952-),男,副教授,系副主任,从事精细化工专业的教学与科研工作。

苯丙乳液是由苯乙烯、丙烯酸酯类单体共聚而成的乳液,具有无毒无味、不燃不爆、污染小,与颜料粘接强度高等优点;且通用性和适用性强,是生产内外墙乳胶涂料价廉物美的乳液品种[1～5]。

但此类乳液也存在耐水性、耐擦洗性和耐候性差等缺点[5～7]。

为此,本文根据应用性能的要求,依据分子设计原理,在苯丙共聚乳液中引入少量聚硅氧烷链段,以提高其耐水性、耐擦洗性和耐候性。

1　实验111　主要原料及仪器苯乙烯(St ):工业级,北京燕山石化公司;丙烯酸丁酯(BA )、甲基丙烯酸(MAA ):工业级,北京东方化工厂;以上单体均经减压蒸馏除去阻聚剂后使用。

甲基丙烯酸-2-羟丙酯:工业级,上海珊瑚化工厂;羟基硅油:工业级,粘度(20℃)≤25mm 2/s ,羟基质量分数≥8%,中蓝晨光化工研究院;十二烷基苯磺酸钠(SDBS ):工业级,上海洗涤剂厂;聚氧乙烯辛基苯基醚(OP -10):工业级,上海助剂厂;过硫酸铵(APS ):CP ,北京化工厂。

旋转式粘度计:NDJ -79型,上海天平仪器厂;粘度计:涂-4,上海环境工程公司;粒径分析仪:Coulter L SZ 230型,美国;拉力试验机:XL -250A 型,无锡化工机械厂;人工老化机:紫外线碳弧灯型,兰州北方涂料研究院。

环氧改性苯丙乳液及其乳胶漆的制备_丛修杰

表2苯丙乳液配方组分原料名称质量组分原料名称质量去离子水op10ms苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸乙酯十二烷基硫醇40672026少量去离子水op10ms十二烷基硫酸钠过硫酸铵过硫酸钾羟甲基丙烯酰胺氨水26去离子水过硫酸铵过硫酸钾在装有搅拌装置水浴加热回流冷凝管滴液漏斗温度计氮气导入管以及引发剂补加管的500ml四口烧瓶中通入氮气充分置换瓶中的氧小氮气通入量在搅拌下逐渐加入组分及所制备的单体乳液16g
环氧改性苯丙乳液及其乳胶漆的制备
丛修杰, 林璜, 姜润田, 张振伟, 马玉翔
250022) ( 济南大学化学与环境工程学院 , 济南
摘要 : 以环氧树脂为交联剂 , 在室温下实现了对苯丙乳液的交联改性 , 制得的环氧改性苯丙乳液克服了苯丙乳液的缺点。介绍了环氧改性苯丙乳液及其乳胶漆的配方、制备工艺及性能指标。关键词 : 环氧苯丙乳液 , 室温交联 , 乳胶漆中图分类号 : T Q 633 9 文献标识码 : A 文章编号 : 1003- 1324( 2003) 03- 0033- 02
表2 组分原料名称去离子水 O P- 10 M S- 1 苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸乙酯十二烷基硫醇丙烯酸 N - 羟甲基丙烯酰胺氨水 ( 26% ) 去离子水苯丙乳液配方原料名称质量 / g 125 2 1. 2 0. 5 0. 3
苯丙乳液由于具有良好的耐候性、耐碱性和耐水性等优点, 在涂料等行业中得到了广泛的应用。但其涂膜的光泽、耐溶剂性和耐污染性较差, 硬度和抗张强度等力学性能也相对不足 , 限制了它的应用领域 , 因而有必要对其进行改性, 以提高其性能。我们以环氧树脂为交联剂, 对含羧基的苯丙乳液进行交联改性
[ 2]
交联树脂单体功能单体乳化剂引发剂交联剂链转移剂 pH 调节剂固化剂

有机硅改性苯丙乳液的合成及在涂料中的应用

有机硅改性苯丙乳液的合成及在涂料中的应用有机硅改性苯丙乳液的合成及在涂料中的应用一、引言有机硅改性苯丙乳液是一种新型的涂料材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。

本文将介绍有机硅改性苯丙乳液的合成方法，并探讨其在涂料中的应用。

二、有机硅改性苯丙乳液的合成方法有机硅改性苯丙乳液的合成方法主要包括以下几个步骤：1. 原材料准备：准备苯丙乳液、有机硅改性剂、乳化剂等原材料。

2. 乳化剂的添加：将乳化剂溶解在适量的水中，并搅拌均匀。

3. 苯丙乳液的添加：将苯丙乳液慢慢添加到乳化剂溶液中，并继续搅拌。

4. 有机硅改性剂的添加：将预先准备好的有机硅改性剂慢慢添加到乳化剂溶液中，并继续搅拌。

5. 乳化过程：将溶液进行乳化处理，通常需要使用高剪切设备进行搅拌。

6. 稳定化处理：加入稳定剂，以提高乳液的稳定性，并继续搅拌。

7. 过滤和包装：通过过滤去除悬浮的颗粒物，然后将乳液进行包装。

三、有机硅改性苯丙乳液的应用有机硅改性苯丙乳液在涂料中具有广泛的应用前景，其中主要包括以下几个方面：1. 提高涂料的耐候性：有机硅改性苯丙乳液可以有效提高涂料的耐候性，使涂层能够长时间抵御紫外线、水分、氧气等外界因素的侵蚀，从而延长涂料的使用寿命。

2. 提高涂料的耐腐蚀性：有机硅改性苯丙乳液的引入可以提高涂料的耐腐蚀性能，对于装饰材料、汽车涂料等具有很好的应用价值。

3. 改善涂料的抗污染性：有机硅改性苯丙乳液具有疏水性，可以有效地防止污染物附着在涂层表面，从而改善涂料的抗污染性能。

4. 提高涂料的耐磨性：有机硅改性苯丙乳液可以提高涂料的耐磨性，使涂层具有更好的抗划伤性能，适用于高耐磨、高频使用的场所。

5. 改善涂料的附着力：有机硅改性苯丙乳液的引入可以提高涂料的附着力，使涂层更牢固地附着在基材上，提高涂料的使用寿命。

四、结论有机硅改性苯丙乳液是一种具有广泛应用前景的涂料材料，其合成方法简单、成本较低，可以有效提高涂料的性能。

通过引入有机硅改性苯丙乳液，可以提高涂料的耐候性、耐腐蚀性、抗污染性、耐磨性和附着力等方面的性能。

苯丙乳液的合成实验报告

苯丙乳液的合成实验报告本文旨在对苯丙乳液的合成实验进行详细的描述和分析，从合成方法、反应机理、实验条件等多个方面进行探讨。

一、实验原理苯丙乳液是一种聚合物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和苯乙烯等单体为原料，通过自由基聚合反应制得的、具有很好的稳定性和机械性能的乳液。

苯丙乳液广泛应用于各种涂料、粘合剂、胶乳胶等领域。

二、实验步骤1、试剂准备：按照所需质量分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、十六烷基苄基二甲基氯化铵和KPS。

2、反应器准备：称取所需量的水和十六烷基苄基二甲基氯化铵放入反应器中。

3、添加甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯：将反应器放在磁力搅拌器上，加热至70℃，加入甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯，保持70℃反应30分钟。

4、添加苯乙烯：缓慢加入苯乙烯到反应器中，反应温度升至90℃，并维持90℃反应3小时。

5、冷却：关闭搅拌器，降低反应器温度至室温。

6、分散剂添加：在分散剂中加入KPS，充分溶解，缓慢滴入反应器中，并继续搅拌30分钟。

7、过滤、洗涤：将反应物放入漏斗中，过滤掉未反应的杂质，洗涤。

8、干燥：将产物置于烘箱中干燥至恒定重。

三、实验结果本次实验合成得到了颜色透明的苯丙乳液，产率为78.9%。

四、实验分析1、反应机理苯丙乳液的合成反应机理为自由基聚合反应。

在反应体系中，十六烷基苄基二甲基氯化铵和KPS作为引发剂，引发自由基的产生。

甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯在引发剂的作用下发生聚合反应，生成甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯嵌段共聚物。

最后，苯乙烯加入反应体系中，与前面聚合得到的共聚物发生反应，生成苯乙烯接枝共聚物。

2、实验条件本次实验的反应条件为聚合反应的一般条件，反应器温度为70℃~90℃，聚合时间为3小时。

在反应过程中，十六烷基苄基二甲基氯化铵和KPS的用量对形成苯丙乳液的稳定性有很大的影响。

此外，加入分散剂有助于分散形成的苯丙乳液小颗粒，提高苯丙乳液的机械性能。

五、实验总结本次实验成功合成了苯丙乳液，并对实验方法和反应机理做了详细解释。