无机纳米阻燃剂改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能研究

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聚丙烯酸酯聚合物具有良好的成膜性、粘结性、保光性,被广泛应用于纺织、皮革、涂料等领域,但其在阻燃、耐水性方面存在不足。因此,本论文采用无机纳米阻燃剂和含氟单体改性聚丙烯酸酯,合成无机纳米阻燃剂改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,并对乳液的应用性能进行了研究。具体研究结果简述如下:(1)以改性镁铝双氢氧化物(MgAl-LDH)为乳化剂,通过无皂乳液聚合法合成了MgAl-LDH改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液。结果表明,烯丙基聚醚磷酸酯(V-100P)改性的MgAl-LDH颗粒稳定的乳状液静置稳定性较好。当改性MgAl-LDH乳化壳单体、m(V-100P):m(MgAl-LDH)为1:1、改性MgAl-LDH用量为5%、丙烯酸六氟丁酯(HFBA)用量为10%、丙烯酸羟乙酯(HEA)用量为2%时,制备的MgAl-LDH改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液和乳胶膜的综合性能较优。透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,乳胶粒为球形,片层结构的MgAl-LDH附着在乳胶粒表面,乳胶膜表面和断面均分布有纳米MgAl-LDH。紫外-可见光分光光度计(UV-vis)测试结果表明,MgAl-LDH改性含氟聚丙烯酸酯乳胶膜具有较好的透光性。热重(TG)测试结果表明,MgAl-LDH的引入有利于含氟聚丙烯酸酯热稳定性的提高。将乳液用于棉织物阻燃整理剂的成膜材料,结果表明MgAl-LDH的引入提高了织物的阻燃性能和拒水性。(2)以聚磷酸铵杂化SiO2溶胶为无机纳米阻燃粒子,V-100P为反应性乳化剂,通过无皂乳液聚合法合成了杂化SiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液。结果表明,制备的杂化Si O2溶胶具有较好的阻燃性能。当杂化SiO2在壳单体中加入、杂化SiO2溶胶为5%、V-100P用量为7%时,制备的杂化SiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液和乳胶膜的综合性能较优。TEM和SEM测试结果表明,乳胶粒呈球形,杂化SiO2附着在乳胶粒表面,乳胶膜表面和断面均分布有纳米杂化SiO2粒子。UV-vis测试结果表明,杂化SiO2改性含氟聚丙烯酸酯乳胶膜具有较好的透光性。TG测试结果表明,杂化SiO2粒子的引入提高了含氟聚丙烯酸酯的阻燃性。将乳液用于棉织物阻燃整理剂的成膜材料,测试结果表明杂化SiO2粒子的引入有利于提高织物的阻燃性和拒水性。
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