弹性丙烯酸酯类乳液的研究进展
万方数据
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弹性丙烯酸酯类乳液的研究进展
作者：刘勇旭， 李良波， 孟平蕊， LIU Yong-xu， LI Liang-bo， MENG Ping-rui
作者单位：济南大学化学化工学院,250022
刊名：
上海涂料
英文刊名：SHANGHAI COATINGS
年，卷(期)：2011,49(3)
被引用次数：1次
参考文献(17条)
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本文读者也读过(10条)
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3.焦兆福.闫枫.徐丽.JIAO Zhao-fu.YAN feng.XU Li保温装饰一体化板中防火隔离带的设计与应用[期刊论文]-上海涂料2011,49(3)
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引证文献(3条)
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本文链接：https://www.sodocs.net/doc/e810924906.html,/Periodical_shtl201103008.aspx
水性丙烯酸酯类共聚物乳液的合成与应用_张心亚
第一作者:张心亚,27岁,博士研究生 收稿日期:2001-07-03 专论与综述 水性丙烯酸酯类共聚物乳液的合成与应用 张心亚 涂伟萍 杨卓如 陈焕钦 (华南理工大学化工学院化工研究所 广州 510640) 摘要:通过查阅国内外有关文献资料,阐述了水性丙烯酸酯类共聚物乳液的制备方法、性能改进及应用,综述了水性丙烯酸类共聚物乳液目前的研究现状和发展趋势,并对这一蓬勃发展的新型聚合物乳液作了展望。 关键词:水性 丙烯酸酯类共聚物 乳液聚合 合成方法 性能改进 技术进展 丙烯酯类共聚物乳液(Acrylate Copolymeric Emulsion )是丙烯酸酯或甲基丙烯酯与其它乙烯基类单体进行乳液聚合的产物,还包括丙烯酸(酯)类衍生物接枝大分子共聚物[1]。随着现代工业科学技术的发展,丙烯酸及其酯类共聚也液已得到广泛的应用。目前应用最多的是全(甲基)丙烯酸酯类共聚物乳液、醋酸乙烯-(甲基)丙烯酸酯类共聚物乳液和苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯类共聚物乳液,主要用作涂料成膜剂和纺织印染粘合剂,并用于密封胶、结构胶等行业中,其用量与日俱增[2]。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,水性丙烯酯酯类共聚物乳液正逐步取代溶剂型丙烯酸酯类共聚物乳液成为涂料和胶粘剂领域的一个重要组成部分,特别地,水性丙烯酸酯类共聚物乳液用于建筑涂料,具有优良的耐候性、耐水性、耐酸碱性、耐玷污性、无毒、对环境友好等性能,是建筑涂料体系中最具发展前途的一类产品 [3] 。 1 水性丙烯酸酯类共聚物乳液聚合技 术的研究进展及发展趋势 国内外主要围绕水性丙烯酸酯乳液的聚合技术开展了研究,目前已开发出核-壳乳液聚合、无皂乳液聚合、有机-无机复合乳液聚合、基团转移聚合(GTP )、互穿网络聚合(LIPN )、微乳液聚合等新技术。一些新技术如核-壳乳液聚合、无皂乳液聚合、 有机-无机复合乳液聚合技术等已在国内外树脂及乳液生产中得到了广泛应用[4],产品性能如耐冻融性能、低温施工性能、贮存稳定性等性能有了很大的提高和改善。 1.1 核-壳乳液聚合(Core /Shell Emulsion Polymerization ) 核-壳乳液聚合是80年代发展起来的一种新技术[5]。核-壳乳液聚合提出了“粒子设计”的新概念,即在不改变乳液单体组成的前提下改变乳液粒子结构,从而提高乳液性能。采用常规乳液聚合得到的乳胶粒子是均相的,核-壳乳液聚合得到的乳胶粒子是非均相的,采用特殊工艺可以设计乳胶粒子的核结构和壳结构的组成。聚合的第一阶段首先制备种子(核)乳液,然后第二阶段加入单体继续聚合形成壳层,最终形成核-壳结构的非均相粒子。用核-壳乳液聚合和常规乳液聚合得到的乳液的最大差异在于:核-壳乳液聚合得到的乳液抗回粘性好、成膜温度低,最好的成膜性、稳定性以及更优越的力学性能,因此该项技术极有实用价值[2、6]。1.2 无皂乳液聚合(Free -Soap Emulsion Polymerization ) 无皂乳液聚合又称无乳化剂乳液聚合,是从传统乳液聚合发展起来的一种新技术[7]。传统的乳液聚合法因乳化剂的存在而影响乳液成膜的致密性、耐水性、耐擦洗性和附着力等;而无皂乳液聚合技术
水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析
水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析 溶剂型的环氧树脂不溶于水，易溶于酯、酮、醚等有机溶剂，但是不符合环保的需要。为了开发出环保型的环氧树脂材料，加强其水洗化的研究是十分有必要的。水性环氧树脂中没有挥发性的有机溶剂，所以对环境比较友好，而且还具有良好的机械性能、耐化学性和绝缘性能等。近年来水性丙烯酸改性环氧树脂成为了研究的热点，而且取得了一定的成果。环氧丙烯酸不仅保留了环氧树脂的优点，而且还具有非常好的光活性，因此成为固化涂层材料中应用比较广泛的感光性树脂。 标签：环氧树脂；水性；环氧丙烯酸乳液；丙烯酸改性 水性环氧树脂体系能够有效的降低挥发性有机物的使用，符合环保要求，因此在工业生产和生活中得到了廣泛的应用。密切常用的环氧树脂涂料大部分是溶剂型的，其中的挥发物则含有易燃易爆的有毒物质，在挥发的过程中直接排放到大自然中，在阳光的作用下会形成烟雾或者酸雨，对环境产生了比较大的破坏作用。水性涂料以及高固体份涂料等环保型的涂料日益得到了人们的重视，因此得到了比较快的发展，而且水性涂料在使用的过程中还具有节省资源、有机物排放量比较低的优点。 1 环氧树脂的性能简介 环氧树脂是常用的热固性树脂，在热固性树脂中的用量比较大，而且应用比较广泛。在环氧树脂中含有独特的环氧基、羟基以及醚键等活性基团，所以能够表现出优异的性能。环氧树脂具有许多种类，而且性能各异，还具有非常多的改性剂、促进剂、添加剂等，可以组成多种组合，从而得到性能不同的环氧固化体系，能够满足各种性能和工艺的要求[1]。 环氧树脂具有良好的力学性能，其分子结构紧密，具有非常强的内聚力，其力学性能比不饱和的聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂优良的多。而且还具有黏结强度高，粘接性能优异等优点，其中含有的羟基、环氧基、醚键等具有比较大的活性，决定了其良好的黏接强度，可以用来作为结构胶。对于大部分金属和非金属材料都具有良好的粘接性，例如木材、玻璃、陶瓷等。但是大部分环氧树脂都不能溶于水，对环境有比较大的危害，给其施工、运输以及存储等都带来了不便，因此用水来作为溶剂的水性环氧树脂受到了人们的重视[2]。水性环氧树脂不但对环境比较友好，而且可以在潮湿的界面上施工，而且使用简单，对于施工环境的要求不高，便于清洗、存储等优点，因此成为了环氧树脂发展的主要方向。 环氧树脂的分子结构中含有羟基、环氧基以及醚键等基团，从而表现出了一系列优异的物理性能，例如具有良好的绝缘性能和机械性能以及耐化学性能等，在复合材料基体、胶粘剂、涂料等方面得到了广泛的应用。为了进一步的提高其使用性能，降低环氧树脂材料对于环境的危害，加强其水溶性研究非常重要。环氧树脂的水性改善是在环氧树脂的大分子上加入强的亲水基团，然后使其具有自
丙烯酸的理化性质及危险特性(表-)
膂丙烯酸的理化性质及危险特性（表-） 膀标识蒅中文名：丙烯酸[抑制了的] 蒁危险货物编号：81617 莈英文名：acrylic acid propenoic acid 袅UN编号：2218 肁分子式：C3H4O2蒆分子量：72.06 芄CAS号：79-10-7 理化性质外观与性状无色液体，有刺激性气味。 熔点（℃）14 相对密度(水=1) 1.05 相对密度(空气=1) 2.45 沸点（℃）141 饱和蒸气压（kPa） 1.33(39.9℃) 溶解性与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚。 毒性及健康危害侵入途径吸入、食入、经皮吸收。 毒性 LD50：2520mg/kg(大鼠经口)；950mg/m3 (兔经皮) LC50：53000mg/m3，2小时(小鼠吸入) 健康危害本品对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用。 急救方法 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水或流动清水彻底冲洗15分钟。眼 睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟；就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅；必要时进行人工呼吸； 就医。食入：饮足量温水，催吐，就医。 燃烧爆炸危险性 燃烧性易燃燃烧分解物一氧化碳、二氧化碳闪点(℃) 50 爆炸上限（v%）8.0 引燃温度(℃) 438 爆炸下限（v%） 2.4 危险特性 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物.遇明火、高热能引起燃烧爆 炸。与氧化剂能发生强烈反应,在受热、光和紫外线的作用下易发生聚 合，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故，遇热、光、水分、过 氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。 建规火险分级乙稳定性稳定聚合危害聚合禁忌物强氧化剂、强碱。
丙烯酸的理化性质及危险特性(表-)
丙烯酸的理化性质及危险特性（表-） 标识中文名：丙烯酸[抑制了的] 危险货物编号：81617 英文名：acrylic acid propenoic acid UN编号：2218 分子式：C3H4O2分子量：72.06 CAS号：79-10-7 理化性质外观与性状无色液体，有刺激性气味。 熔点（℃）14 相对密度(水=1) 1.05 相对密度(空气=1) 2.45 沸点（℃）141 饱和蒸气压（kPa） 1.33(39.9℃) 溶解性与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚。 毒性及健康危害侵入途径吸入、食入、经皮吸收。 毒性 LD50：2520mg/kg(大鼠经口)；950mg/m3 (兔经皮) LC50：53000mg/m3，2小时(小鼠吸入) 健康危害本品对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用。 急救方法 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水或流动清水彻底冲洗15分钟。眼 睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟；就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅；必要时进行人工呼吸； 就医。食入：饮足量温水，催吐，就医。 燃烧爆炸危险性 燃烧性易燃燃烧分解物一氧化碳、二氧化碳闪点(℃) 50 爆炸上限（v%）8.0 引燃温度(℃) 438 爆炸下限（v%） 2.4 危险特性 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物.遇明火、高热能引起燃烧爆 炸。与氧化剂能发生强烈反应,在受热、光和紫外线的作用下易发生聚 合，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故，遇热、光、水分、过 氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。 建规火险分级乙稳定性稳定聚合危害聚合禁忌物强氧化剂、强碱。 储运条件 与泄漏处理 储运条件：储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓内温度不宜超过 5℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。不宜大量或久存，应 与氧化剂分开，存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设 在仓外，配备相应品种和数量的消防器材，罐储时要有防火防爆技术措施。 禁止使用易产生火花的机械设备和工具。充装要控制流速，注意防止静电积 聚，搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损伤。泄漏处理：疏散泄漏污染区 人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议应急处理人员戴 好放毒面具，穿化学防护服。少量泄漏：用不燃性分散剂制成的乳液刷洗， 洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容，用泡沫覆盖， 降低蒸气灾害。用防爆泵转移至专用收集器，回收或运到废物处理场所处置。
丙烯酸类单体性质
N,N-二甲基苯胺(DMA) (1) 丙烯酸月桂酯(LA) (2) 甲基丙烯酸羟乙酯（HEA) (3) 甲基丙烯酸羟丙酯（HPA) (4) 丙烯酸甲酯(MA) (4) 甲基丙烯酸甲酯(MMA) (5) 丙烯酸异冰片酯(IBOA) (6) 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) (7) 甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI) (8) 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA) (9) 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) (10) 环氧丙烯酸酯（EA) (11) 1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA) (12) 二月桂酸二丁基锡（DBTDL） (13) 一缩二乙二醇双丙烯酸酯（DEGDA) (14) 二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA) (14) 丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯（PO-NPGDA) (15) N,N-二甲基苯胺(DMA) C8H11N 英文名N,N-Dimethylaniline 结构式 分子量121.18 熔点 1.5-2.5 °C(lit.) 沸点193-194 °C(lit.) 密度 1.033 g/mL at 25 °C 蒸汽密度 3 (vs air) 蒸汽压 2 mm Hg ( 25 °C) 折射率n20/D 1.557(lit.) 闪点158 °F 储存条件0-6°C 水溶性 1 g/L (20 oC) 凝固点 化学性质浅黄色至浅褐色油状液体。有刺激臭味。溶于乙醇、氯仿、乙醚及芳香族有机溶剂，微溶于水。 用途用于制造香料、农药、染料、炸药等 该品为重要的染料中间体。可用于制备碱性嫩黄、碱性紫5BN、碱性品绿、碱性湖蓝BB、碱性艳蓝R、阳离子红2BL、艳红5GN、紫3BL、艳蓝等。在医药工业中，该品可用于制造头孢菌素V、磺胺-b-甲氧嘧啶、磺胺邻二甲氧嘧啶、氟胞嘧啶等。在香料工业中可用
丙烯酸类单体性质
N,N- 二甲基苯胺(DMA) (1) 丙烯酸月桂酯(LA) (2) 甲基丙烯酸羟乙酯( HEA) (3) 甲基丙烯酸羟丙酯( HPA) (4) 丙烯酸甲酯(MA) (4) 甲基丙烯酸甲酯(MMA) (5) 丙烯酸异冰片酯(IBOA) (6) 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) (7) 甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI) (8) 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA) (9) 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) (10) 环氧丙烯酸酯( EA) (11) 1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA) (12) 二月桂酸二丁基锡( DBTDL ) (13) 一缩二乙二醇双丙烯酸酯( DEGDA) (14) 二缩三丙二醇二丙烯酸酯( TPGDA) (14) 丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯( PO-NPGDA) (15) N,N- 二甲基苯胺(DMA)
丙烯酸月桂酯 (LA) 丙烯酸十二烷基酯
C6H10O3
丙烯酸甲酯（MA）
甲基丙烯酸甲酯（MMA）
3.5 (vs air) 29 mm Hg ( 20 ° C) n 20/D 1.414(lit.) Refrigerator 无色液体，易挥发。 溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂。微溶于乙二醇和水 主要用作有机玻璃的单体，也用于制其他塑料、涂料等 甲基丙烯酸甲酯是杀菌剂菌核净的中间 体。 用途 该品主要用作聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) 的单体， 也与其他乙烯基单体共聚得到不同性 质的产品， 也用于制造其他树脂、塑料、粘合剂、涂料、润滑剂、木材浸润剂、电机线圈浸 透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂和绝缘灌注材料等。 1. 丙酮氰醇路线丙酮氰醇与硫酸反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐， 经水解后再与甲醇酯化得甲 基丙烯酸甲酯粗制品， 然后经盐析、 粗馏、 精馏得成品。 通常丙酮氰醇由氰化钠制得原料消 耗定额：甲酮氰醇 1100kg/t 、硫酸 2100kg/t 、甲醇 490kg/t 。2. 异丁烯路线异丁烯在钼催化 剂存在下用空气两段氧化。 异丁烯先氧化成甲基丙烯醛， 再进一步氧化成甲基丙烯酸。 甲基 丙烯酸与甲醇酯化得甲基丙烯酸甲酯。最近，又开发出一步氧化法工艺。异丁烯以 N2O4 为氧化剂， K2CO3 或 MnO2 为催化剂，直接氧化生成甲基丙烯酸。然后再用甲醇酯化。 3. 丙烯路线丙烯、一氧化碳与甲醇进行羰化反应生成 2- 甲氧基异丁酸甲酯，然后通过水解反 应分解成甲基丙烯酸甲酯和甲醇。 4. 异丁醛一步氧化法以杂多酸及其盐类为催化剂， 由异丁 醛一步氧化生成甲基丙烯酸，甲基丙烯酸再与甲醇酯化成甲基丙烯酸甲酯。 2.其制备方法有以下几种。 (1) 丙酮氰醇法 : 丙酮与氰化氢反应生成丙酮氰醇，丙酮氰醇与硫酸及甲醇反应，制得甲基 丙烯酸甲酯，得到的粗酯经盐析、初馏、精馏得产品。 (2) 丙烯法: 丙烯、一氧化碳与甲醇反应，合成中间体 2-甲氧基 -2-甲基丙酸甲酯，将 它分解生成甲基丙烯酸甲酯和甲醇。 (3) 异丁烯法 : 将异丁烯用氧化剂在 K 2CO 3或 MnO 2催化剂存在下氧化成甲基丙烯酸或 用空气在钼催化剂存在下分两段氧化，即先氧化成甲基丙烯醛，进一步氧化成甲基丙烯酸， 它再与甲醇酯化制得甲基丙烯酸甲酯。 中毒 ,口服- 大鼠 LD50:7872 毫克/公斤 ;口服 - 小鼠 LD50:3625 毫克/公斤 易燃液体 ,与空气混合可爆 ,遇明火、高温、氧化剂易燃 ; 燃烧产生刺激烟雾 库房通风低温干燥 ; 与氧化剂、酸类分开存放 ; 不宜久储 , 以防聚合 干粉、雾状水、二氧化碳、泡沫 丙烯酸异冰片酯 (IBOA) 蒸汽密度 蒸汽压 折射率 闪点 储 存条件 化学性质 50 °F 生产方法 毒性分级 类别 储 运特性 灭火剂
丙烯酸单体物性数据与功能
丙烯酸单体物性数据 单体名称相对 分子 质量 沸点（℃）相对密度(d25) 折光率 （n25D） 溶解度 （份/100 份 水，25℃） 玻璃化温 度( ℃) 丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体丙烯酸（AA）72 141.6（凝 固点：13） 1.051 1.4185 ∞106 丙烯酸甲酯 （MA） 86 80.5 0.9574 1.401 5 8 丙烯酸乙酯（EA） 100 100 0.917 1.404 1.5 -22 丙烯酸正丁酯 （n-BA） 128 147 0.894 1.416 0.15 -55 丙烯酸异丁酯 (i-BA) 128 62(6.65kPa) 0.884 1.412 0. 2 -17 丙烯酸仲丁酯128 131 0.887 1.4110 0.21 -6 丙烯酸叔丁酯128 120 0.879 1.4080 0.15 55 丙烯酸正丙酯 （PA） 114 114 0.904 1.4100 1.5 -25 丙烯酸环己酯 (CHA) 154 75(1.46kPa) 0.9766① 1.460①16 丙烯酸月桂酯240 129(3.8kPa) 0.881 1.4332 0.001 -17 丙烯酸-2-乙基己 酯（2-EHA） 184 213 0.880 1.4332 0.01 -67 丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体甲基丙烯酸 （MAA） 86 101（凝固点： 15） 1.051 1.4185 ∞130 甲基丙烯酸甲酯 （MMA） 100 115 0.940 1.412 1.59 105 甲基丙烯酸乙酯 114 160 0.911 1.4115 0.08 65 甲基丙烯酸正丁 酯（n-BMA） 142 168 0.889 1.4215 27 甲基丙烯酸-2-乙 基己酯 （2-EHMA） 198 101（6.65kPa） 0.884 1.4398 0.14 -10 甲基丙烯酸异冰 片酯（IBOMA） 222 120 0.976－0.996 1.477 0.15 155 甲基丙烯酸月桂 酯（LMA） 254 160 （0.938kPa） 0.872 1.455 -65 乙苯乙烯104 145.2 0.901 1.5441 0.03 100
丙烯酸特性
一、简介：丙烯酸，又称压克力酸，是化学式为C3H4O2的有机化合物，是最简单的不饱和 羧酸。 二、性质： 1、物理性质：丙烯酸为无色液体。有刺激气味。密度1.051。熔点12℃。沸点139℃。 2、化学性质：酸性较强，有腐蚀性。溶于水、已醇和已醚。化学性质活泼。易聚合而 成透明白色粉未。还原是生成丙酸。 三、健康危害： 1、危害：本品对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用。对呼吸道有刺激性，高浓度吸入引 起肺水肿。有麻醉作用。眼直接接触可至灼伤。对皮肤有明显的刺激和致敏作用。口服强烈刺激口腔及消化道，可出现头晕、呼吸困难，神经过敏。 2、接触处理：皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医 食入：误服者给饮大量温水，催吐，就医。 四、丙烯酸 - 危险特性 燃爆危害 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。若遇高热，可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。 储运注意 通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。不宜大量或久存，应与氧化剂分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。定期检查是否有泄漏现象。灌装时应注意流速(不超过3m／s)，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。