环保型聚丙烯酸酯乳液的合成及应用.pdf

第 33 卷第 12 期 2011年 12 月 35 摘要：将环保型丙烯酸酯乳液粘合剂采用涂料轧染的方法应用于织物的涂料印花.分析了影响织物性能的 因素,通过改变软硬单体配比、功能单体（AA）用量、十二烷基硫醇的用量、交联单体的选择及其用量、焙烘 温度等,确定了优化工艺:当软硬单体配比为1.5:1，AA为1.2%，十二烷基硫醇为0.25%，交联单体选用NT，用量 为2.0%,焙烘温度为130℃时,可以得到最佳粘合剂。 关键词：无醛乳液聚合；粘合剂；丙烯酸酯；织物 中图分类号：TS 190.2 文献标识码：A 文章编号：1005-9350(2011)12-0035-05 闫 展 赵 妍 赵振河 刘春燕 唐 璐 （西安工程大学纺织与材料学院 陕西 西安 710048） 环保型聚丙烯酸酯乳液的合成及应用 收稿日期：2011-03-10 作者简介：闫展（1986-）女，系西安工程大学在读硕士研 究生，师从赵振河。研究方向：主要从事丙烯酸酯类粘合 剂的合成及研究 涂料印花是将涂料分散在粘合剂中，粘合剂在 织物高温焙烘的时候粘附于织物表面，同时将涂料 牢牢固着在织物上，达到印花的目的。由于不溶性 的涂料对织物没有亲和性和反应性，必须借助于粘 合剂才能将涂料机械地固着于纤维上，所以粘合剂 的性能会直接影响印花成品质量的好坏[1]。涂料印花 粘合剂发展至今已有了四代产品：第一代为非交联 型粘合剂，已被淘汰；第二代为外交联型粘合剂， 手感较差；第三代为自交联型粘合剂，主要采用羟 甲基丙烯酰胺做交联单体，需140～150℃高温焙 烘，其活化能较高，但能耗大；第四代为低温自交 联粘合剂，其显著特点是在100℃左右即可交联[2]。 我国对涂料印花工艺的研究自50年代后期才开 始，近10年来，在粘合剂合成和使用过程中的环保 问题一直是涂料印花行业有待解决的问题。国际纺 织品生态研究协会Oko-Tex标准规定：装饰用布的甲 醛释放量低于300×10-6，而婴儿用的甲醛释放量低 于20×10-6 [3]。此外，目前涂料印花粘合剂还存在着 成本高、乳液稳定性差、印花织物手感硬、牢度差 等问题有待解决。 为了改善以上问题，本实验通过合成一种新的 没有甲醛释放的交联单体NT,以丙烯酸酯为基本原 料，通过预乳化半连续乳液聚合的方法合成了一种 环保型印花粘合剂，并将其应用于涂料印花中，研 究其应用性能。 1.1 主要原料 丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸(AA)，丙烯酸羟乙酯 (HEA)，丙烯酸异辛酯(EHA)，过硫酸钾(KPS)，CX- 400，丙烯酰胺，阴离子可聚合表面活性剂X，N-羟 甲基丙烯酰胺 (NMA)，交联单体NT，TM-200，甲基 1 实验部分 染料与助剂 闫 展等：环保型聚丙烯酸酯乳液的合成及应用 Vol.33 No.12 Dec.2011染 整 技 术36 丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，十二烷基硫醇(DDM)，对 苯二酚。 1.2 主要仪器及设备 电动搅拌器（JJ-1型），电热恒温水浴锅 （H.H.S 11-28），电热控温鼓风干燥箱（DHG- 9076A型），电子天平（BP221S型）,织物热定型机 （LA-205型）,摩擦牢度测试仪（Y571B）,耐洗色牢 度试验机(SW－12型A)。 1.3 聚丙烯酸酯乳液的合成工艺 将全部的软、硬单体及乳化剂、交联剂一起 加入500mL的三口烧瓶中，乳化0.5h，速度保持在 800r/min左右，得到O/W型预乳化液。烧瓶内留下少 量预乳化液并加入少许引发剂溶液及0.5mL可聚合表 面活性剂X，将恒温水浴锅的温度升至反应温度， 一段时间后底液开始泛蓝光，待反应瓶内温度恒定 后，在规定的时间内将剩余的预乳化液和引发剂滴 完，保温1h左右至熟化，降温，调节pH值于6～7， 出料过滤。 1.4 乳液性能测试 1.4.1聚丙烯酸酯乳液转化率的测试 用滴管吸取1～2g乳液置于已称重的称量瓶， 滴入5%的对苯二酚水溶液2～3滴，放入烘箱中于 110～120℃下烘干至恒重，转化率按下面的方式测 量： 式中：G0：试样重量； G1：试样干燥后恒重； A：投料总重；B：投料中不挥发物重量； C：单体总重量。 1.4.2聚丙烯酸酯乳液凝胶率的测试 乳液聚合结束后，用100目尼龙网过滤，滤渣用 自来水洗涤干净后，烘干至恒重，称其重量为W1，聚 合用单体重量为W0。 数值越大则表示乳液越不稳定，及凝胶产生 越多。摩擦牢度测定，使用的摩擦布的含水率为 95%～105％。 1.4.3聚丙烯酸酯乳液稀释稳定性测试 将10mL乳液加到40mL去离子水中，用玻璃棒轻轻 搅拌均匀，密封后静置48h，观察其是否分层或破乳。 1.5 涂料