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基本信息

項(xiàng)目名稱：
汽車內(nèi)飾毯用納米改性乳膠研究技術(shù)報(bào)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(jī)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(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。在申報(bào)國家發(fā)明專利后，又進(jìn)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(xì)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(fèi)者的層面正在迅速擴(kuò)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(fèi)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(diǎn)，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(diǎn)，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(jìn)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(jìn)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(jì)與粒子設(shè)計(jì)原理進(jìn)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(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。在申報(bào)國家發(fā)明專利后，又進(jìn)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(xiàng)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(xiàng)目采用粒子設(shè)計(jì)原理，結(jié)合最新發(fā)展的有機(jī)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(tuán)，采用種子聚合法制備出分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時(shí)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(jī)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(dá)到高性能應(yīng)用的要求，用差示掃描量熱計(jì)(DSC)以及紅外光譜(FTIR)對聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)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(tuán)，通過熱分解引發(fā)進(jìn)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(dá)到高性能應(yīng)用的要求。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

(1)采用最新發(fā)展的有機(jī)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(diǎn)。 (2)首次制備出分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時(shí)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(shí)現(xiàn)了分子設(shè)計(jì)、粒子設(shè)計(jì)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(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

（1）以水作為分散介質(zhì)進(jìn)行分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)均同時(shí)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(jī)溶劑的排放，保護(hù)了環(huán)境。 （2）新型汽車內(nèi)飾毯專用納米改性乳膠容易實(shí)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(shí)現(xiàn)了分子設(shè)計(jì)、粒子設(shè)計(jì)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(qiáng)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(jī)蒙脫土形態(tài)進(jìn)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(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。在申報(bào)國家發(fā)明專利后，又進(jìn)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(jiǎng)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(hào)ZL 200810013193.9）。

鑒定結(jié)果

情況屬實(shí)！

參考文獻(xiàn)

(1)王倩、張心亞、陳煥欽等。有機(jī)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(fèi)者的層面正在迅速擴(kuò)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(fèi)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(diǎn)，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(diǎn)，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(jìn)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(jìn)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(jì)與粒子設(shè)計(jì)原理進(jìn)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(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。在申報(bào)國家發(fā)明專利后，又進(jìn)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。
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