基本信息
- 項目名稱：
- 汽車內(nèi)飾毯用納米改性乳膠研究技術(shù)報告
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 為了提高聚丙烯酸酯汽車內(nèi)飾毯專用膠的耐水性、低溫下初粘等性能,將有機蒙脫土加入到聚合體系中,通過乳液聚合的方法制備出汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠。結(jié)果表明: 乳液聚合聚合方法可以制備出預(yù)期的汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠，所得產(chǎn)品耐水性、低溫下初粘等性能良好，已經(jīng)達到國內(nèi)先進水平。在申報國家發(fā)明專利后，又進行了工業(yè)化生產(chǎn)研究，截至2010年12月已經(jīng)生產(chǎn)1000余噸，并成功應(yīng)用于汽車內(nèi)飾毯生產(chǎn)中。
- 詳細介紹：
- 隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,各汽車廠商的競爭日趨激烈,汽車吸引消費者的層面正在迅速擴大,除了汽車乘坐的舒適性、安全性外,汽車內(nèi)飾紡織品如座椅面料、內(nèi)飾毯、安全帶、安全氣囊、后行李箱面料、車內(nèi)頂棚面料的環(huán)保、美觀等內(nèi)容己成為消費者所關(guān)注的內(nèi)容之一。 乳液聚合有反應(yīng)速度快、散熱容易，生產(chǎn)安全、對環(huán)境污染小等突出優(yōu)點，是制備聚合物的一種重要技術(shù)。作為乳液聚合的重要應(yīng)用之一， 聚丙烯酸酯類乳液膠粘劑是一類重要的乳液膠粘劑，它具有分子量大、對多種基材粘接性能好、透明度高、耐候性、耐老化性好和無污染等優(yōu)點，因而有巨大的商品生產(chǎn)重要性。我們發(fā)現(xiàn)丙烯酸酯類乳液膠粘劑及其制品的某些性能尚存在不足，如產(chǎn)品的耐水性差、耐寒性差、貯存穩(wěn)定性不好，干燥速度慢等。這就影響到它在高性能、高要求的工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，在某些特殊用途和條件中限制到了它的廣泛使用，這些問題都有待進一步研究解決。因此很有必要在生產(chǎn)工藝與配方等方面進行深入的探討與研究。 本課題針對丙烯酸酯類共聚物乳液的技術(shù)現(xiàn)狀，根據(jù)分子設(shè)計與粒子設(shè)計原理進行納米材料插層乳液共聚合，優(yōu)化合成工藝，調(diào)整配方組合，制備出分子量和結(jié)構(gòu)均可控、性能優(yōu)異的汽車內(nèi)飾毯用納米改性乳膠，已經(jīng)達到國內(nèi)先進水平。在申報國家發(fā)明專利后，又進行了工業(yè)化生產(chǎn)研究，截至2010年12月已經(jīng)生產(chǎn)1000余噸，并成功應(yīng)用于汽車內(nèi)飾毯生產(chǎn)中。主要研究包括： (1)針對市場上現(xiàn)有的聚丙烯酸酯汽車內(nèi)飾毯專用膠存在的耐水性差、低溫下初粘性差等不足之處，本項目采用共聚添加納米材料改性的方法來提高乳液的性能，制備出汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠。 (2)針對目前汽車內(nèi)飾中大量使用溶劑型膠粘劑所帶來的種種問題，本項目采用粒子設(shè)計原理，結(jié)合最新發(fā)展的有機蒙脫土插層乳液聚合技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的性能要求，向聚合物乳膠粒子中引入納米材料、功能基團，采用種子聚合法制備出分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時可控的新型汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠。此膠粘劑不含有機溶劑，不燃不爆、無毒無污染，還降低了能源消耗、并滿足現(xiàn)有的施工工藝。 (3)通過熱分解引發(fā)進行丙烯酸酯類單體乳液共聚合，考察引發(fā)劑和乳化劑配比對聚合反應(yīng)的影響，用正交實驗優(yōu)化合成工藝。 (4)通過聚合后期加入高活性引發(fā)劑降低未聚合單體含量以及在真空下脫出乳液中未反應(yīng)的單體，使乳液膠粘劑滿足制備汽車內(nèi)飾毯的要求。 (5)探討軟、硬單體的配比及納米材料添加量對膠粘劑粘接強度的影響，在適宜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與最低成膜溫度下，得到最佳綜合性能的納米改性乳液。 (6)采用種子聚合結(jié)合半連續(xù)工藝，調(diào)整單體加入方式及配比并加入功能單體使聚合物乳液的耐水性、穩(wěn)定性和粘接性等性能達到高性能應(yīng)用的要求，用差示掃描量熱計(DSC)以及紅外光譜(FTIR)對聚合物結(jié)構(gòu)進行表征。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 作品撰寫的目的：制備出分子量和結(jié)構(gòu)均可控、性能優(yōu)異的汽車內(nèi)飾毯用納米改性乳膠，并成功應(yīng)用于汽車內(nèi)飾毯生產(chǎn)中。 基本思路：聚合物乳膠粒子中引入納米材料、功能基團，通過熱分解引發(fā)進行丙烯酸酯類單體乳液共聚合，聚合后期加入高活性引發(fā)劑降低未聚合單體含量，采用種子聚合結(jié)合半連續(xù)工藝，調(diào)整單體加入方式及配比并加入功能單體使聚合物乳液的耐水性、穩(wěn)定性和粘接性等性能達到高性能應(yīng)用的要求。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- (1)采用最新發(fā)展的有機蒙脫土插層乳液聚合技術(shù)，這些高分子領(lǐng)域重要的研究熱點。 (2)首次制備出分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時可控的新型汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠。 (3)通過種子乳液聚合實現(xiàn)了分子設(shè)計、粒子設(shè)計對于開發(fā)高品質(zhì)、高性能、無污染的新型納米材料具有重要意義。 (4)多種表征手段揭示了材料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，具有很好的理論性和科學(xué)性。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- （1）以水作為分散介質(zhì)進行分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時可控的納米改性乳膠的乳液聚合，開發(fā)了其作為汽車內(nèi)飾毯專用的粘合劑，減少了有機溶劑的排放，保護了環(huán)境。 （2）新型汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠容易實現(xiàn)，聚合方法簡便，具有很好的工業(yè)化及工業(yè)應(yīng)用前景。 （3）通過種子乳液聚合實現(xiàn)了分子設(shè)計、粒子設(shè)計對于開發(fā)高品質(zhì)、高性能、無污染的新型納米材料具有重要意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了提高聚丙烯酸酯汽車內(nèi)飾毯專用膠的耐水性、低溫下初粘等性能,將有機蒙脫土加入到聚合體系中,通過乳液聚合的方法制備出汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠。采用正交實驗方法分析討論了不同的引發(fā)劑加入量、乳化劑加入量、ST/BA配比、有機蒙脫土加入量等因素對聚丙烯酸酯汽車內(nèi)飾毯專用膠剪切強度的影響,從中優(yōu)化出最佳反應(yīng)條件.采用紅外色譜(FTIR)及x射線衍射儀（XRD）對聚丙烯酸酯汽車內(nèi)飾毯專用膠的化學(xué)組成及有機蒙脫土形態(tài)進行了分析,結(jié)果表明: 乳液聚合聚合方法可以制備出預(yù)期的汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠，所得產(chǎn)品耐水性、低溫下初粘等性能良好，已經(jīng)達到國內(nèi)先進水平。在申報國家發(fā)明專利后，又進行了工業(yè)化生產(chǎn)研究，截至2010年12月已經(jīng)生產(chǎn)1000余噸，并成功應(yīng)用于汽車內(nèi)飾毯生產(chǎn)中。
獲獎情況
- 2010年10月獲得國家發(fā)明專利：“一種汽車內(nèi)飾毯用納米蒙脫土復(fù)合乳膠及其制備方法”（專利號ZL 200810013193.9）。
鑒定結(jié)果
- 情況屬實！
參考文獻
- (1)王倩、張心亞、陳煥欽等。有機硅改性丙烯酸酯乳液性能的研究[J]。中國膠粘劑，2002，12（2）：5-8。 (2)高麗花。苯丙乳液的制備及其改性[J]。河北化工，2005(1)：43-45。 (3)白寶喜。苯丙系列陽離子無皂乳液聚合[J]?；瘜W(xué)工程師，2006，125(2)：56-57。 (4)李忠銘等。改性苯丙乳液單體的篩選[J]?；瘜W(xué)與生物工程，2004(3)：20-21。
同類課題研究水平概述
- 隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,各汽車廠商的競爭日趨激烈,汽車吸引消費者的層面正在迅速擴大,除了汽車乘坐的舒適性、安全性外,汽車內(nèi)飾紡織品如座椅面料、內(nèi)飾毯、安全帶、安全氣囊、后行李箱面料、車內(nèi)頂棚面料的環(huán)保、美觀等內(nèi)容己成為消費者所關(guān)注的內(nèi)容之一。 乳液聚合有反應(yīng)速度快、散熱容易，生產(chǎn)安全、對環(huán)境污染小等突出優(yōu)點，是制備聚合物的一種重要技術(shù)。作為乳液聚合的重要應(yīng)用之一， 聚丙烯酸酯類乳液膠粘劑是一類重要的乳液膠粘劑，它具有分子量大、對多種基材粘接性能好、透明度高、耐候性、耐老化性好和無污染等優(yōu)點，因而有巨大的商品生產(chǎn)重要性。我們發(fā)現(xiàn)丙烯酸酯類乳液膠粘劑及其制品的某些性能尚存在不足，如產(chǎn)品的耐水性差、耐寒性差、貯存穩(wěn)定性不好，干燥速度慢等。這就影響到它在高性能、高要求的工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，在某些特殊用途和條件中限制到了它的廣泛使用，這些問題都有待進一步研究解決。因此很有必要在生產(chǎn)工藝與配方等方面進行深入的探討與研究。 本課題針對丙烯酸酯類共聚物乳液的技術(shù)現(xiàn)狀，根據(jù)分子設(shè)計與粒子設(shè)計原理進行納米材料插層乳液共聚合，優(yōu)化合成工藝，調(diào)整配方組合，制備出分子量和結(jié)構(gòu)均可控、性能優(yōu)異的汽車內(nèi)飾毯用納米改性乳膠，已經(jīng)達到國內(nèi)先進水平。在申報國家發(fā)明專利后，又進行了工業(yè)化生產(chǎn)研究，截至2010年12月已經(jīng)生產(chǎn)1000余噸，并成功應(yīng)用于汽車內(nèi)飾毯生產(chǎn)中。
