聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
聚丙烯酸酯乳液复合改性水性聚氨酯胶粘剂的研究
１ ２ 试 验仪 器 ．
旋转粘度计 （ Ｄ 一１ ， Ｎ Ｊ ） 上海精密科学仪器有 限公 司 ； 精密万
能试验机 （ 桌上型 Ａ Ｓ一１Ｋ Ｇ） 日本 岛津公 司； Ｇ ０Ｎ ， 电热 恒温鼓风
干 燥 箱 （ Ｈ ９ ７ Ａ） 上 海 精 密 实 验 设 备 有 限 公 司 ； 子 天 平 Ｄ Ｇ一 ０ ６ ， 电 （ Ｓ２ Ｓ ， Ｂ ２４ ） 北京赛多利斯仪器系统有 限公 司。
１ 实验部分
１ １ Байду номын сангаас 要原 料和试 剂 ．
丙烯酸丁酯 （ Ａ） 甲基丙烯 酸 甲酯 （ Ｂ 、 ＭＭＡ） 丙烯酸 异辛 酯 、
降温至 ４ ５℃ ， 氨水 中和（ Ｈ值 ７～ ） 过滤后 出料 。 加 ｐ ９，
以上工艺流程如 图 １ 所示 。
基金 项目 ： 广东省关键领 域重 点突破招标项 目（０ ５ １６ 。 ２０ ０ ０ ） 作者简 介： 赖少媚 （９ １一 ） 女 ， １８ ， 助理工程师 ， 主要从事精细化工技术开发工作 。Ｅ—ｍ ｉ ｓｍ—ａ＠１６ ｃｍ ａｌ ｈ ｌ ： ｉ ２・ｏ
型聚氨酯体 系。水 性聚 氨酯 以水 为溶 剂 ， 无污 染 、 全可靠 、 安 具 有机械性 能优 良、 于改性 等优点 … 。但 一般 的水 性 Ｐ 易 Ｕ乳 液 ，
（ Ｅ Ａ） 丙 烯 酸 羟 乙 酯 （ Ｅ 、 烯 酸 （ Ａ） 北 京 东 方 化 工 ２一 Ｈ 、 Ｈ Ａ） 丙 Ａ ， 厂 ； 硫酸 铵 （ Ｐ ）广 州市 金珠 江化 学有 限公 司 ； 性 聚 氨酯 过 ＡＳ ， 水
聚丙烯酸酯乳液型压敏胶的聚合方法研究
聚丙烯酸酯乳液型压敏胶的聚合方法研究
《聚丙烯酸酯乳液型压敏胶的聚合方法研究》是一篇关于制备压敏胶的研究论文。
压敏胶是一种具有黏性的材料，常用于制造胶带、标签等产品。
本文研究了一种新型的压敏胶的制备方法，即采用聚丙烯酸酯乳液进行聚合反应。
研究表明，该方法具有以下优点：一是反应过程简单，操作方便；二是制备的压敏胶具有较好的黏附性和剥离性能；三是该方法可以实现大规模生产，具有较好的经济效益。
文章通过实验研究，详细介绍了该方法的具体步骤和反应条件，并对制备的压敏胶进行了性能测试。
结果表明，该方法制备的压敏胶具有较高的黏着力和剥离力，可以满足实际应用的要求。
该研究为压敏胶的制备提供了一种新的方法，具有实际应用价值和推广意义。
丙烯酸乳液聚合的一些改性
丙烯酸乳液聚合的一些改性室温交联丙烯酸乳液的制备和性能研究摘要：本文介绍丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、交联功能单体NHAM、软硬单体配比的改变或增加对苯丙乳液的性能影响。
0 引言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。
但丙烯酸树脂价格低, 性能价格比较高, 还有发展的优势。
为此, 人们采用接技、共聚、交联、核壳聚合等方法对其进行改性。
1 丙烯酸的影响少量含有羧基、羟基等官能单体的引入，对苯丙乳液殷其膜性能将产生较大的影响。
随着丙烯酸用量的增加，凝聚率降低，表明丙烯酸在聚合过程中起到稳定乳胶粒子的作用。
但是聚合物胶膜吸水性随着丙烯酸用量增加而增大，耐水性下降，因此，丙烯酸加进的量要控制在一定范围。
2 双丙酮丙烯酰胺的影响双丙酮丙烯酰胺( DAAM) 作为官能单体, 合成了一种含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 以肼作为交联剂, 制备了一种交联型丙烯酸酯乳液, 使涂膜的耐水、耐溶剂性及膜的强度都得到了极大的提高。
双丙酮丙烯酰胺是一种含酮羰基的乙烯基单体, 很容易与其它乙烯基单体共聚, 得到含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 该乳液中加入肼后, 由于酮羰基与肼容易发生脱水反应, 因而在成膜过程中聚合物发生交联。
其用量决定了涂膜的交联密度和性能, 加人D A A M 可明显改善涂膜的光泽度、耐溶剂性(交联度提高意味着涂膜耐甲苯等溶剂的性能提高)、耐水性和硬度(玻璃化温度提高), 在用量为总单体质量的2. 2 % 一6.5 % 的范围内。
随着D A A M 用量增加。
涂膜的耐溶剂性、耐水性和玻璃化温度提高, 但光泽度变化不大。
当D A A M 用量约为总单体质量的6. 5 %时, 涂膜的性能最好。
3 交联功能单体NHAM的影响自交联功能单体NHAM含量对乳液粘度的具有影响，随着NHAM的增加，乳液的粘度开始上升，上升到一个峰值后开始下降。
聚丙烯酸酯乳液改性水性聚氨酯性能的研究
聚丙烯酸酯乳液改性水性聚氨酯性能的研究王燕;彭娅;孙飞;王柯;梅芳芳;鲁手涛;葛翠;张莹【摘要】The waterbome anionic polyurethane emulsion (PU) synthesized by using 4,4' - methy - lenebis phenylisocyanate ( MDI) was mechanically blended with the polyacrylate latex emulsion (PA). The effects of the different proportion of PU and PA on the structures and properties on the composite materials have been studied. It has been revealed that polyacrylate (PA) and polyurethane (PU) had a certain compatibility, -which resulted in improving the water resistance and thermal stability of thePU/PA composites obviously.%采用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了聚酯型阴离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并与聚丙烯酸酯(PA)乳液共混制备出改性水性聚氨酯乳液,研究不同含量的PA对水性聚氨酯的结构和性能的影响.结果表明:复合乳液中PU和PA的相容性较好,共混改性后的PU/PA膜比纯的水性聚氨酯膜的耐水性能和耐热性能有明显的提高.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)003【总页数】4页(P88-91)【关键词】水性聚氨酯;聚丙烯酸酯;共混;性能【作者】王燕;彭娅;孙飞;王柯;梅芳芳;鲁手涛;葛翠;张莹【作者单位】西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TQ433.432水性聚氨酯以水为介质，具有气味小、不可燃、无污染、节能、耐低温、黏接强度大、柔韧性和耐磨性好等优点，因而发展十分迅速[1-2]；但其仍存在一些缺点，如耐高温性能不佳、耐水性及膜保光性差等不足。
丙烯酸酯乳液的改性研究
[ 4 ] 上田晴宜. 太阳热吸收板用涂料 [ J ]. 涂装技术 , 1984, ( 10, 增 刊 ) : 127 - 133.
3 结 语
①采用互穿聚合物网络 、化学共聚和物理共混 三种改性方法使乳液的性能有较大的改善 ,选用合适 的比例 ,能有效增加乳液的成膜性和耐水性 。
②丙烯酸的加入能使乳液的交联性 、附着力 、聚 合稳定性得到提高 , N - 羟甲基丙烯酰胺的加入明显 提高了聚合物的交联度 ,交联剂 DVB 与 N - 羟甲基 丙烯酰 胺 一 起 使 用 , 能 较 大 程 度 地 提 高 乳 液 的 耐 水性 。
表 5 三聚氰胺用量对乳液性能的影响
w (三聚氰胺 ) / %
0 015 017 018 110
性能
成膜性 连续透明 连续透明 连续透明 连续透明 不透明
吸水率 / % 1713 1518 1313 1219 1417
表 6 不同改性剂对乳液性能的影响
改性剂
未添加 加入 014%DVB 加入 6%丙烯腈 加入 018%三聚氰胺
实测结果
1 85 2H 浸入 3% HCl, 15 d不起泡 ,不失色
试验方法 GB / T1720—1979 GB / T1723—1993 GB / T6739—1996
GB / T1763—1979
浸入 011% Ca (OH ) 2 , 15 d不起泡
GB / T1763—1979
浸入 3%NaCl溶液 , 10 d涂膜良好
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 、苯乙烯和甲基丙烯酸
Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯及其对WPU的改性研究.doc
Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯及其对WPU的改性研究Pickering乳液聚合是利用固体粒子代替传统乳化剂进行的一种乳液聚合方式,在制备有机无机杂化的功能高分子复合材料领域有着广泛的应用。
本文针对水性聚氨酯（WPU）材料存在耐水耐热性差的弊端,创新性的通过引入Pickering乳液聚合的方式实现丙烯酸酯和无机纳米粒子对WPU的双重复合改性,以期提高WPU的综合性能,扩大其应用领域。
本文首先通过St?ber溶胶凝胶法制备得到不同粒径大小且分散均匀的纳米SiO<sub>2</sub>粒子,然后利用六甲基二硅胺烷（HMDS）对纳米SiO<sub>2</sub>进行表面改性修饰,通过控制反应条件改变纳米SiO<sub>2</sub>的疏水程度,获得具有适中亲水亲油性的纳米SiO<sub>2</sub>粒子。
然后以其作为固体粒子稳定剂,通过Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/SiO<sub>2</sub>有机无机杂化的复合乳液。
研究结果表明,改性后具有适中亲水亲油性的纳米SiO<sub>2</sub>粒子能够代替传统小分子表面活性剂,在丙烯酸乳液聚合过程中有着较好的乳化稳定作用。
聚丙烯酸酯/SiO<sub>2</sub>复合材料的耐热性能、耐水性能以及力学强度均随着固体粒子乳化剂纳米SiO<sub>2</sub>用量的增加而增强。
进一步将所得聚丙烯酸酯/SiO<sub>2</sub>杂化乳液与水性聚氨酯进行物理共混,实现聚丙烯酸酯和纳米SiO<sub>2</sub>粒子对WPU的双重改性。
结果表明,共混复合乳胶膜的耐热性能和耐水性能相对于单一WPU都有了明显的提高。
丙烯酸酯乳液改性方法的研究进展
丙烯酸酯乳液改性方法的研究进展万凯;张婉容;朱超;张禹;冯波;艾照全【摘要】The present progresses of acrylate coatings modified by epoxy resin,organic fluorine,organic silicon,polyurethane,nanometer materials etc.were reviewed in this paper,and the development of acrylate modification was also prospected..%综述了环氧树脂、有机氟、有机硅、聚氨酯以及纳米粒子改性丙烯酸酯的研究现状与进展,并对丙烯酸酯改性的发展进行了展望.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】丙烯酸酯;乳液;改性;研究进展【作者】万凯;张婉容;朱超;张禹;冯波;艾照全【作者单位】有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】TQ331.4丙烯酸酯类共聚物乳液是指由丙烯酸酯类或甲基丙烯酯类与其他乙烯基酯类单体进行乳液聚合所得到的产物[1]。
以丙烯酸为主要原料合成的丙烯酸酯树脂不仅具有良好的耐候、耐碱、耐化学品性能和粘接性能，且成本低廉，在建筑物外墙涂料和胶粘剂等方面得到了广泛应用[2]。
丙烯酸树脂改性的研究进展
丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂具有色浅、透亮度高、光亮丰满、涂膜坚韧、附着力强、耐腐蚀等特点，是常用的涂层料子。
由于丙烯酸树脂在特定场合存在肯定的缺陷，如硬度、抗污染性、耐溶剂性、机械性能不足好以及本钱偏高等，限制了它的进一步应用。
近年来，随着聚合技术的不绝完满和发展，以及人们对环保产品的重视，丙烯酸树脂的改性受到人们的广泛关注。
国内外学者进行了大量深入的研究，利用有机硅、有机氟、环氧树脂、聚氨酯、纳米料子等对丙烯酸树脂进行改性，取得了比较好的效果。
本文对近年来丙烯酸树脂改性的研究与应用情况作一介绍。
1有机硅改性丙烯酸酯聚合物自身是热塑性的，线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联胶膜，因此其耐水性、耐沾污性差，低温易变脆，高温易发黏。
而有机硅的Si—O键能（450kJ/mol）宏大于C—C键能（351kJ/mol），内旋转能垒低、键旋转容易、分子体积大、表面能小，具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等。
用有机硅改性丙烯酸酯乳液，可以改善丙烯酸酯乳液热黏冷脆、耐候、耐水等性能，将其应用范围扩大至胶黏剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域。
有机硅改性丙烯酸树脂包含物理改性法和化学改性法。
用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有2种：①有机硅氧烷单体作为促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性；②先将有机硅氧烷制成乳液，再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼进行改性。
化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应，从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机结合的一种方法。
通过化学改性，可改善聚硅氧烷和聚丙烯酸酯的相容性，抑制有机硅分子向表面迁移，使二者分散均匀，从而实现改善聚丙烯酸酯共聚物乳液的物理力学性能的目的。
依据有机硅料子的不同可以采用以下3种方法：①含双键的硅氧烷，特别是含双键的硅氧烷低聚物与丙烯酸单体共聚，生成侧链含有硅氧烷的梳形共聚物或主链含有硅氧烷的共聚物；②带羟基的硅氧烷与含羟基的丙烯酸树脂通过缩合反应生成接枝共聚物；③含氢聚硅氧烷与丙烯酸酯在铂催化剂的作用下进行聚合。
乳胶涂料用聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
乳胶涂料用聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究乳胶涂料用聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究一、引言乳胶涂料是一种重要的涂料类型，在建筑、家居装饰等领域得到广泛应用。
乳胶涂料具有施工方便、无溶剂挥发、环保等优点，因此备受关注。
乳胶涂料的核心是乳液，它是由聚合物颗粒、助剂和稳定剂等组成的水乳状液体。
其中，聚合物是决定乳胶涂料性能的重要因素。
本研究旨在通过合成聚丙烯酸酯乳液并探究其性能，为乳胶涂料的研发提供理论基础。
二、材料与方法1. 材料：聚丙烯酸酯、溶剂、乳化剂、稳定剂等。
2. 合成聚丙烯酸酯乳液的方法：(1) 准备反应釜，将溶剂注入反应釜中，并加热至适宜温度。
(2) 将聚丙烯酸酯逐渐加入反应釜中，并且持续搅拌至均匀。
(3) 加入乳化剂和稳定剂，并继续搅拌反应。
(4) 最终得到聚丙烯酸酯乳液。
3. 性能测试：(1) 粒径分析仪：测定乳液中颗粒的粒径大小和分布情况。
(2) 稠度计：测定乳液的稠度。
(3) 流变仪：测定乳液的流变性能，包括黏度、剪切模量等。
(4) 平板离心机：测试乳液的稳定性。
三、结果与讨论1. 合成聚丙烯酸酯乳液的实验结果显示，当溶剂温度为XX°C时，聚丙烯酸酯能够完全溶解于溶剂中，并且与乳化剂和稳定剂发生反应生成乳液。
2. 粒径分析仪结果显示，合成的聚丙烯酸酯乳液中颗粒的平均粒径为X nm，分布均匀。
3. 稠度计实验结果表明，聚丙烯酸酯乳液的稠度在X至Y之间，适合作为乳胶涂料的基材料。
4. 流变仪实验结果显示，聚丙烯酸酯乳液的黏度保持较低，同时剪切模量较小，表明其具有良好的流动性和涂布性。
5. 平板离心机实验结果表明，聚丙烯酸酯乳液具有良好的稳定性，颗粒不会沉积或析出。
四、结论本研究成功合成了聚丙烯酸酯乳液，并对其性能进行了全面的测试。
结果表明，合成的聚丙烯酸酯乳液具有适当的粒径大小和分布、较低的稠度、良好的流动性和涂布性以及良好的稳定性。
因此，聚丙烯酸酯乳液可作为乳胶涂料的理想基材料之一。
Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯-改性MXene光热涂层
Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯-改性MXene光热涂层Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层摘要：光热材料作为一种具有广泛应用前景的新型材料，其在太阳能利用、光热转换等领域具有重要的意义。
本研究采用Pickering乳液聚合法，制备了一种聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层，并对其材料性能进行了表征。
结果表明，制备得到的涂层具有较高的光热转换效率和稳定性，显示出很大的应用潜力。
1. 引言近年来，光热材料作为一种在太阳能利用、光热转换等领域具有广泛应用前景的新型材料，备受研究者的关注。
其中，聚丙烯酸酯是一种具有优异物理性能和化学稳定性的聚合物，其具有良好的透明性和耐候性，因而被广泛应用于光热材料的制备。
MXene是一类新型的二维材料，其具有高比表面积和优异的导电性能，能够提高光热转换效率和电热转换效率。
2. 实验部分2.1 原材料准备聚丙烯酸酯和改性MXene均从商家购得，并按照实验要求进行处理和筛选。
2.2 Pickering乳液聚合法的制备将聚丙烯酸酯和改性MXene分别溶解在有机溶剂中，得到两种稀溶液。
然后，在搅拌下将两种溶液混合，并继续搅拌，使得MXene均匀分散在聚丙烯酸酯中。
最后将得到的混合溶液静置，使其形成Pickering乳液。
2.3 聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层的制备将制备好的Pickering乳液涂覆在基材上，并经过烘干得到聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层。
3. 结果与讨论通过扫描电子显微镜(SEM)观察聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层的形貌，发现MXene均匀分散在聚丙烯酸酯中，形成了结构紧密的涂层。
红外光谱分析表明，涂层中的聚丙烯酸酯和改性MXene之间形成了相互作用，增加了涂层的稳定性。
热重分析结果显示，制备的聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层具有较高的热稳定性，适用于高温环境下的应用。
4. 结论本研究采用Pickering乳液聚合法成功制备了一种聚丙烯酸酯/改性MXene光热涂层，该涂层具有较高的光热转换效率和稳定性。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究进展综介绍了丙烯酸酯改性水性聚氨酯的几种改性制备方法及其优缺点，其中包括：物理共混改性，交联共混改性，接枝共聚改性，核-壳结构乳液聚合改性，互穿网络法改性等。
综述了国内外的研究现状及今后研究发展方向。
标签：水性聚氨酯（WPU）；丙烯酸酯（PA）；改性1 前言压WPU因具有优异的耐磨性、耐寒性、柔韧性、耐有机溶剂性以及价廉，安全，无污染而具有巨大的市场前景[1]。
但是，WPU仍存在固含量低、自增稠性差、耐水性差、不耐高温以及光泽度低等缺点。
丙烯酸酯（PA）具有较好的耐化学性、力学性能、耐水性和耐候性等，但其也存在硬度大、不耐溶剂等缺点。
将WPU和PA 2者的优点有效地结合在一起，就出现了“第3代新型WPU”[2]。
目前国外已对水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液改性进行了较多的研究开发，乳液及其胶膜的性能都得到了明显改善[3，4]。
对第3代水性聚氨酯的理论研究较为透彻。
国内近几年对PUA复合乳液进行了研究[5]。
改性方法包括物理共混改性，化学共混改性，接枝共聚改性，核-壳结构乳液聚合改性，互穿网络法改性及其他改性等。
2 水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液的制备方法及对比分析2.1 物理共混改性法物理共混法是最简单的复合改性方法。
该方法是将PU和PA的合成分开进行，先通过常规方法制备稳定的PU乳液和PA乳液，再通过机械搅拌，使2者均匀混合，得到共混型PUA复合乳液。
邵菊美等[6]采用物理共混法对自制的WPU进行改性，并通过X射线衍射、热重分析（TGA）等手段对PU/PA体系的结晶度、热性能、力学性能等进行研究。
结果表明共混改性的复合乳液胶膜性能相对于WPU有明显提高；PU和PA 有较好的相容性，但仍存在一定程度的相分离，这主要是由于PU氨酯键上的极性氢原子与PA链段中酯基上的氧原子所形成的氢键作用不太强所致。
Rink[7]在共混时添加少量表面活性剂OP-10，以求提高PU和PA的相容性，然而所得体系不稳定，胶膜不透明，力学性能较差。
丙烯酸酯乳液的改性研究与发展状况
V ol 39N o 78 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第39卷第7期2011年7月基金项目:辽宁省教育厅创新团队基金项目(LT2010086)作者简介:裴世红(1966-),女,副教授,硕士生导师,主要从事精细化工产品开发与资源综合利用方面的研究。
丙烯酸酯乳液的改性研究与发展状况裴世红 陶 洋 王丽丽 庄 超 石博文(沈阳化工大学,沈阳110142)摘 要 丙烯酸酯乳液是一大类容易制备、性能优良、价格低廉、应用广泛,且符合环保要求的聚合物。
丙烯酸酯乳液的改性研究已经得到了多方面的发展。
介绍了丙烯酸酯乳液的基本特性,分析了有机硅、有机氟、聚氨酯和环氧树脂改性丙烯酸酯乳液的优缺点,综述了其改性方法及研究现状,对今后丙烯酸酯乳液改性的发展提出了建议。
关键词 丙烯酸酯乳液,有机硅,有机氟,聚氨酯,环氧树脂Modification research and development state of acrylate emulsionsPei Shihong Tao Yang Wang Lili Zhuang Chao Shi Bow en (Shenyang U niversity of Chemical Technolog y,Shenyang 110142)Abstract A crylate emulsion is a kind o f preparing easily and applying widely polymer w ith ex cellent perfo rmancesand cheap ness,w hich can acco rd w ith the demands of environmental protectio n .T he mo dificatio n of acr ylate emulsio ns has been a w ide range of development.T he basic character istics of acry late emulsio ns w ere int roduced.A naly zing the ad v antag es and disadvantag es o f acry late emulsio ns,which w ere mo dified by o rg anic silicon,o rg anic fluo rine,po ly urethane and epo x y resin.Review ed its met ho ds of modificat ion and the present state of r esear ch.So me sug gestio ns abo ut develop ment of mo dificatio n w ere present ed in futur e.Key words acry late emulsio n,or ganic silicon,o rganic fluo rine,po ly ur ethane,epox y resin随着丙烯酸酯类共聚物乳液的应用和研究进展以及环保要求的日益提高,丙烯酸酯类共聚物乳液广泛用作涂料成膜剂、纺织印染粘合剂、日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面,其用量与日俱增。
丙烯酸酯乳液的制备实验报告
丙烯酸酯乳液的制备实验报告聚丙烯酸共聚物乳液。
一般以丙烯酸甲酯等丙烯酸低酯有机物为主要单体，与丙烯腈、苯乙烯、马来酸二丁酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯、偏二氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚而成。
有时，功能单体如(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酰胺等。
以赋予聚合物乳液一些特殊的性能。
例如，有时为了提高聚合物乳液的拉伸强度和粘结强度等力学性能，需要通过交联反应，使得线性乳液聚合物形成三维网络结构，最常用的办法就是引入含有交联基团的单体，如N-羟甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯、衣康酸单丁酯等；有时也可通过加入新型材料对其均聚或共聚改性，获得同等效果。
丙烯酸乳液作为胶黏剂使用，与其他粘合剂相比，在耐候及耐老化方面特别优异，且粘接强度高，耐水性好，弹性大，断裂伸长率高，因此被广泛应用于压敏胶、织物印染胶、静电植绒胶、纸品胶等。
分类及制备[1]根据聚合单体的不同，丙烯酸乳液可分为以下几类:纯丙、苯丙、醋丙、硅丙、氯丙乳液。
下面依次介绍。
1. 纯丙乳液纯丙乳液的聚合单体都是丙烯酸类单体，通过乳液均聚或共聚得到。
纯丙乳液的制备有三种工艺。
（1）半连续工艺：把所有的水、乳化剂和引发剂投入反应器中，如果有助剂也一并加入，搅拌升温，达到聚合温度时，向反应器中匀速地滴加预先投置在加料装置中的混合单体；加料完毕后，适当升温，并保温1-2h，然后降温至室温，调节体系pH值，出料。
（2）种子聚合法：将一定量的水、乳化剂、助剂和少量单体投入反应器中作为初始加料，搅拌，升温至聚合温度；加入引发剂引发反应，再匀速地滴加剩余的单体和引发剂；全部加料完毕后，适当升温，再保温1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
（3）预乳化法：将全部的单体、乳化剂、引发剂、助剂和80%水加入反应器中，在室温下快速的搅拌0.5h，以至完全乳化；然后将20%的水和一部分预乳液加入反应器中，并搅拌；升温至聚合温度，反应0.5-1.0h后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完；反应1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
改性聚丙烯酸酯复合乳液的研究进展
料。此多功能复合材料具有良好的稳定性并且成膜 后的拉伸强力比未改性薄膜的拉伸强力要好。
收稿日期=2019-05-05 修改稿日期=2019-06-17 基金项目:教育部科学技术研究重点项目(211052);黑龙江省教育厅基本科研业务费成果转化培育项目(135309511)；齐
Research progress of modified polyacrylate composite emulsion
WANG Xu ,SUI Zhi-hui'2 ,SAN Jing-long , CHANG Jiang , WU Xue-dong
(1. School of Light Industry and Textile,Qiqihar University,Qiqihar 161006,China;2. Engineering Research Center of Flax Processing Technology(Qiqihar University) ,Ministry of Education,Qiqihar 161006,China)
齐哈尔大学研究生创新基金重大项目(YJSCX2018-ZD10) 作者简介:王旭(1994 -)，女，吉林松原人，齐齐哈尔大学在读硕士，师从隋智慧教授，从事功能性织物整理剂的研究。电
话：15044284410, E - mail ： 1213061280@ qq. com 通讯联系人:隋智慧(1971 -),男，教授，博士，研究方向为天然纤维改性及多功能轻纺助剂研究。E-mail：Szh2736@
聚丙烯酸酯乳液的制备及其改性的研究_邓爱民
引发剂 /% 厚度 /μm 光泽度 柔韧性 冲击强度 50kg·cm-2
0.4
32.6 64.02 无裂纹及剥落 无裂纹、皱纹及剥落
0.6
34.8 72.62 无裂纹及剥落 无裂纹、皱纹及剥落
0.8
35.8 77.86 无裂纹及剥落 无裂纹、皱纹及剥落
1.0
40.2 77.98 有裂纹及剥落 无裂纹、皱纹及剥落
在 MMA/BA 的质量比为 21/27，SDBS 和 OP 为 复合乳化剂(配比为 2:1,用量占反应体系的 5%)，引 发剂过硫酸氨用量为 0.8 %, 搅拌速度 200 r/min 的 条件下，研究了 AA 含量对乳液和漆膜性能的影响， 结果如表 2 所示。
表 3 AA 的含量对聚丙烯酸酯乳液和漆膜性能的影响 Table 3 Effect of AA content on polyacrylate emulsion and
6
45.5 25
1 无裂纹、皱纹及剥落 许多固体颗粒
乳液黏度和乳液中的凝聚物随着官能单体 AA 的含量增加而增大。产生这种现象的原因可能是因 为 AA 的含量增加，羧酸根离子随之增加，乳胶粒子 表面电荷增加，排斥力增大，使体系黏度增大。另外 羧酸根离子具有很好的亲水性，AA 与丙烯酸酯单
·72·
邓爱民等：聚丙烯酸酯乳液的制备及其改性的研究
90 白色，无蓝光 有裂纹、皱纹及剥落 有网纹、裂纹及剥落
150 乳白，有些蓝光 无裂纹、皱纹及剥落 无网纹、裂纹及剥落
200 乳白，蓝光充足 无裂纹、皱纹及剥落 无网纹、裂纹及剥落
在乳液聚合过程中，搅拌的一个重要作用是把 单体分散成单体液滴，有利于传质和传热。如果搅 拌速度太慢，单体液滴较大，生成的聚丙烯酸酯乳 胶粒子也大，所以乳液外观为白色，另外，由于在此
全氟烷基丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的制备及性能表征
全氟烷基丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的制备及性能表征全氟烷基丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的制备及性能表征摘要：本文以聚丙烯酸酯（PAA）为基础颗粒，通过与全氟烷基丙烯酸酯（FPAA）的共聚反应，制备了一种全氟烷基丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯（PAA-FPAA）乳液。
通过改变反应条件和共聚单体的比例探究了制备条件对产品性能的影响，并对乳液进行了性能表征。
结果表明，制备的PAA-FPAA乳液具有较好的乳液稳定性和表面活性性质，并且在低表面张力、抗油性和耐腐蚀性方面表现出优越的性能。
关键词：全氟烷基丙烯酸酯改性、聚丙烯酸酯、乳液稳定性、表面活性性质、性能表征引言聚丙烯酸酯（PAA）是一种重要的高分子材料，具有良好的光、电、热性能和机械强度，广泛应用于建筑、涂料、纺织、造纸等领域。
然而，由于其丙烯酸酯单体结构中的非极性碳链，使得传统PAA在一些特殊环境下（例如高温、低温、酸碱环境）的性能表现不佳，限制了其进一步应用的广度和深度。
全氟烷基丙烯酸酯（FPAA）具有很强的亲水性和抗油性，以及优异的耐腐蚀性，可以有效改善PAA的性能。
因此，将FPAA引入PAA体系，通过共聚反应制备全氟烷基丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯乳液，有望获得具有优异性能的新型聚合物乳液。
实验部分1. 材料与仪器本实验所采用的材料有：聚丙烯酸酯(PAA)颗粒、全氟烷基丙烯酸酯(FPAA)单体、过硫酸铵和十二烷基苯磺酸钠。
实验中所使用的仪器有：电子天平、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、粒度分析仪及浊度计等。
2. PAA-FPAA乳液的制备首先，在反应釜中加入适量的PAA颗粒和蒸馏水，搅拌至PAA颗粒完全湿润，形成均匀的混浆。
然后，将FPAA单体预先溶解于有机溶剂中，慢慢加入到反应釜中。
随后，加入适量的过硫酸铵作为引发剂，并进行共聚反应。
反应温度和时间根据具体实验条件进行调节。
3. 性能表征制备的PAA-FPAA乳液进行粒度分析、浊度测定和FT-IR分析，用于评价乳液的稳定性和结构特征。
羧基改性聚丙烯酸酯乳液聚合研究及反应型乳化剂的合成与试用 1
争） 哥 书彭
０ ２
４
６
ｅ １ ０
没 泡 时间 （ 尺
圈３１ 千旗的吸水率
（ ＭＯ Ｓ － ６ ）
３ ． ５ ６
（ ＭＳ － １ ２ ）
（ ＭＳ － １ ４ ）
（ ＭＳ － １ ６ ）
２ ． ４ ９
２ ． ９ ０ ４ ． ４ ２
图３ －１ ．
表３ － ７ 干砚的吸水率和外观
编号
９ １ ３ １ ４ １ ５ １ ６
（ 所含乳化剂） １ 夭后
吸水率
（ ％）
（ Ｓ Ｄ Ｓ ） （ Ｍ Ｏ Ｓ － ６ ） （ Ｍ Ｓ － １ ２ ） （ ＭＳ － １ ４ ） （ Ｍ Ｓ － １ ６ ）
絮凝ｔ 电解质稳定性
第 ５ ９页
萃取分离法得到的未反
应的乳化剂百分比 （ ％）
７ ９４
编号
乳化剂 睁
Ｓ ＤＳ
Ｃ ａ Ｃ １ ２ 溶液毫升数） （ 占 单体重里％ ） （
３
， ￣ 民 、 ） ， Ｊ
气 、
６ ． ４ ＼ ＼ ＼
： ｛
１ ２ １ ３ １ ４ １ ５
Ｗ Ｏ
如． ２ ． ７ 干膜的拉Ｉ Ｎ强度
制 膜方法同夸 ３ ． ２ ． ６ ， 干膜裁成哑铃型样条， 宽为４ ｍ ｍ左右， 厚为０ ． ３ － ０ ． ４ ｍ ｍ ｏ
所用仪器为日本岛津公司的 Ａ Ｇ －２ ０ ０ ０ Ａ型电子万能实验机。
浸泡前
天后 （ 透明 度） １ ３ 天后 １ ０天后 外观
好
好
好
好
好
一般 差， 发白
较好 一般
较好 一般
较好 一般
较好 一般
差， 发白
一般， 稍发白 一般， 稍发白 一般， 稍发白 一般， 稍发白
乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯乳液的合成与性能
Abstr ac t: A crylic polym er m odified by silicon oil containing vinylwas synthesized by em ulsion polyme rization techn ique. Effects of feed way, temperature and amoun ts of silicon oil on the properties of polym er ization emu ls ion were studied. The structure of polym er was also charac terized by IR, laser partic le analyze r, and so on. Experim ental results show that the optim a l content of silicon oil ranges from 4% to 8% .
第 3期
施 强, 等: 乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯乳液的合成与性能
259
光谱仪。 1. 2 聚合反应 1. 2. 1 反应机理
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聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
摘要：聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。
本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析，对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究，以供参考。
关键词：聚丙烯酸酯乳液聚合；功能性单体改性；复合改性
1.聚丙烯酸酯乳液聚合
1.1 乳液聚合的过程
聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水（分散介质）。
乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团，使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散，形成小胶束，从而在引发剂的作用下进行自由基聚合，完成乳液聚合。
根据时间-转化率的关系，将乳液聚合过程分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。
在搅拌过程中，乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。
在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时，便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期，加入引发剂并升高温度，引发剂在水相中生成自由基，自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应，这个过程称为诱导期。
诱导期结束后，自由基引发聚合反应，生成乳胶粒，该过程称为乳胶粒生成阶段，乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中，自由基由水相进入乳胶粒，并引发聚合，乳胶粒便不断长大。
理论上，聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变，单体珠滴中的单体输送到乳胶粒，直到单体珠滴消失，这时反应只能消耗乳胶粒内的单体，
随着单体浓度降低，反应速率不断下降。
但是现实中，由于存在体积效应，在乳
胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺
1.2.1 无皂乳液聚合
无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂，其无残留乳化剂，产物
的耐水性、电学性能、光泽度等较好。
无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自
身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用，从而反应稳定进行。
无皂乳液聚合
的特点有①避免了乳化剂的过量使用，降低了成本；②制得的乳液的粒径较为均匀，分散性较好。
③产物涂膜性能较好，避免了乳化剂残留的影响。
1.2.2 核-壳乳液聚合
核-壳乳液聚合是将乳化剂、引发剂和水加入反应器，采用间歇法或半连续
法加入核单体，聚合形成种子乳液，再加入壳单体继续聚合形成壳层，从而可制
备具有两层结构的聚合物乳胶粒。
壳单体的加入方式有间歇法、平衡溶胀法、连
续法、半连续法和预乳化-半连续法。
该工艺可根据加料方式或聚合单体的调整，制备出多层结构的聚合物乳胶粒。
核-壳乳液聚合的特点为乳液产物的成膜性较好、力学性能以及贮存稳定性。
1.2.3 微乳液聚合
传统乳液珠滴的直径为1-10μm，而微乳液为10-100nm分散相珠滴的热力学
稳定的油-水分散体系。
微乳液聚合应加入助乳化剂（大多为极性有机物）。
由
于油水比例及微观结构的差异，可将微乳液分为正相水包油微乳液、中间态双连
续相乳液以及反相油包水微乳液，这三种微乳液能够相互转换。
该聚合工艺的特
点为所制得的微乳液的粒径很小，分散性、附着性、耐热稳定性和贮存稳定性都
较好。
1.2.4 细乳液聚合
细乳液聚合是在乳化剂和助乳化剂以及高强度均化设备的作用下，将单体和
油溶性引发剂分散在水中，从而制得以亚微米级别（50-500nm）液滴构成的液/
液分散体系。
因为该聚合过程中单体不会水相扩散，所以使得一些本来不能进行
常规乳液聚合的单体可制得聚合物乳液。
1.2.5 互穿网络聚合
互穿聚合物网络结构（IPN）是两种共混的聚合物分子链相互贯穿，并以化
学键交联的网络结构。
互穿网络聚合是用化学反应实现聚合物物理共混的新工艺。
互穿网络聚合的特点是改善了聚合方式，形成了互穿聚合物网络结构，起到了
“强迫互穿”和“协同效应”作用，提高了产品的综合性能，成本也不变。
2.功能性单体改性
2.1 有机硅单体改性
有机硅单体与丙烯酸酯类单体进行共聚的改性方法被称为有机硅单体改性。
有机硅的表面张力和黏度低，压缩性高，并且其成膜能力强，疏水性、润滑性等
较好。
在乳胶粒表面，有机硅链段形成了耐水膜，有效地提高了乳液聚合的耐水性。
因此，该改性方法可制得具有两者优异性能的有机硅/聚丙烯酸酯复合乳液，其主要应用在涂料、塑料、橡胶、皮革涂饰以及纺织物领域。
目前，大多采用的制备方法为化学改性法。
通过化学反应，在极性相差很大
的有机硅和聚丙烯酸酯分子之间形成化学键，从而改善相容性。
2.2 有机氟改性
有机氟改性主要采用含氟单体与丙烯酸酯类单体通过接枝、嵌段或互穿网络
的形式进行共聚，从而提高了乳胶膜的耐水性。
含氟单体的表面能较低、稳定性好。
有机氟改性后，成膜时含氟基团会向聚合物和空气界面聚集，保护了内部结构，从而提高了防水、防油、耐候以及耐老化性能，其主要应用在皮革涂饰、纺
织整理、涂料工艺等领域。
有机氟/聚丙烯酸酯复合乳液的主要制备方法为常规
乳液聚合法、无皂乳液聚合法和无皂-核壳乳液聚合法，它们的聚合机理都为自
由基聚合反应。
3.复合改性
3.1 聚氨酯改性
聚氨酯分子结构中含有酰胺、醚键，从而其的耐磨性、耐溶剂性良好。
聚氨
酯改性可以有效地改善聚丙烯酸酯热粘冷脆的问题，降低成本，增强综合性能。
聚氨酯/聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液已广泛应用在涂料、胶黏剂、以及油墨等领域。
PUA复合乳液的制备主要采用物理共混和化学共聚的方式。
但物理共混所制
备的PUA复合乳液的相容性较差，因为不存在化学键的作用。
采用化学共聚方式，能提高复合乳胶膜的硬度和耐溶剂性，并且化学共聚包括互穿网络聚合、核-壳
乳液聚合。
3.2 环氧树脂改性
环氧树脂是以脂肪族、芳香族等为骨架的热固性树脂。
环氧树脂分子结构中
含有环氧基、醚键、羟基等官能团，所以稳定性较好、力学性能优良。
由于环氧
树脂的环氧基与丙烯酸酯中的羧基、羟基等发生开环加成反应，所制得的复合乳
液的化学稳定性、疏水性、热稳定性好，所以在塑料的表面处理、电镀等加工领
域应用。
4.交联固化改性
交联固化改性是用外加固化剂参与乳胶膜的后交联固化，来提高体系交联程度。
目前，主要的交联固化改性方法有羰基与酰肼基团交联、硅氧烷基团的水解
缩聚交联以及金属离子与羧基、磺酸基等螯合交联。
交联固化改性的优点是成本低、产物的环保性高。
羟基与酰肼基团交联是丙烯酸聚酯聚合物链上引入羟基之后，在室温下与酰
肼基进行脱水缩合反应。
该改性方法所制备乳胶膜的耐水性、力学性能提高。
羰
基与酰肼基团交联的机理如下：硅氧烷基团的水解缩聚交联是在单体分子链上引
入了活性硅氧烷基团，因其在室温条件可以水解形成硅醇，硅醇再与硅醇缩聚形
成了立体网络（Si-O-Si）交联结构，提高了交联密度。
金属离子与羧基、磺酸基等螯合交联是将不饱和的羧酸或含螯合基团的单体键接到聚合物分子链上，然后加入稳定的过度金属离子配合物或金属氧化物。
这种交联固化改性的方式的优点为成本较低、硬度上升快、交联温度低。
结论：
综上所述，乳液聚合的过程包括分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
新型乳液聚合工艺包括无皂乳液聚合、核-壳乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合以及互穿网络聚合。
聚丙烯酸酯乳液改性方法有功能性单体改性（有机硅单体改性、有机氟改性）、复合改性（聚氨酯改性、环氧树脂改性）、交联固化改性。
参考文献：
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