3.2.1开发新型交联剂
3.2.1.1降低甲醛释放
用含有环氧基团的丙烯酸酯化合物,如甲基丙烯酰环氧酯、甲基丙烯酰羟乙烯亚胺、N一烷基一N一2一烷基乙酰胺(NANDA),以及甲壳素等替换羟甲基丙烯酰胺的方法,来降低甲醛释放。
1)在共聚单体中加入甲醛捕捉剂(占总含固量的1%)“:如2,4-戊二酮、2一氰基乙酸酯等,在烘干或焙烘时与甲醛发生反应,降低了甲醛的释放量。
2)大豆酸醇树脂粘合剂这种粘合剂的性能与分子中烷基链的长短有密切关系,与丙烯酸酯粘合剂相比,如果烷基链比较长,则印花品的干洗牢度和给色量较高,但摩擦牢度不如丙烯酸酯粘合剂;如果烷基链比较短,则耐摩擦牢度相接近,但手感较硬。
3)丙烯酸酯改性的小麦蛋白粘合剂[2L-22]I用于涂料印花时,因自身具有增稠作用,可以减少印花浆中增稠剂的用量,印花品的耐水洗和干洗牢度都符合要求,只是手感发硬。
4)水分散无甲醛印花粘合剂埘。:这类粘合剂采用二元羧酸与丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺等单体,在以磷酸酯为乳化剂的乳液中聚合。此产品在涤/棉混纺物上印花,具有很好的耐水洗牢度。
3.2.1.2无甲醛交联剂
开发新的无甲醛交联剂,以替代羟甲基丙烯酰胺,杜绝甲醛问题。如丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
丙烯酸缩水甘油酯是一种具有双官能团的单体。它具有比甲基丙烯酸缩水甘油酯相对更高的反应活性,其制品具有优良的耐候性、耐紫外、耐水和耐热等特点。因此,目前已广泛应用于感光材料、有机合成、高分子合成及聚合物改性等众多领域。但在涂料印花方面,相关报道较少。甲基丙烯酸缩水甘油酯由于分子内含有双键和环氧基,广泛用于高分子材料的合成和改性。合成方面,主要用作反应性热塑弹性和热固性丙烯酸涂料树脂的共聚单体;改性方面,主要用作多种涂料、胶粘剂、塑料合金等的改性剂,如改性的热固性丙烯酸涂料、聚氧乙烯涂料、醇酸树脂等具有更好的耐候性和成膜性;而改性的胶粘剂、无纺布涂料的粘接性、耐水性、耐溶剂性更好。
3.2.2聚丙烯酸粘合剂的改性
3.2.2.1有机硅改性
有机硅乳液具有良好的渗透性并耐热、耐寒、耐化学品、耐曲磨,且手感特别柔软,其湿摩擦牢度及爽滑性好,皮膜不发粘,不吸附灰尘,但其价格却明显高于聚丙烯酸酯。水性丙烯酸酯树脂具有较好的耐水性、耐候性和力学性能,但又存在着硬度大、热粘冷脆等缺点。由于有机硅和聚丙烯酸酯在性质上有一定的互补,有机硅/丙烯酸酯复合乳液能克服各自的缺点,使乳液及胶膜的性能得到明显的改善。
有机硅改性聚丙烯酸酯主要通过物理共混法、溶液聚合和本体聚合、乳液共聚、核/壳乳液聚合、互穿网络结构型乳液等途径实现且研究表明,在许多方面通过化学接枝改性的有机硅/丙烯酸酯复合乳液表现出极佳的性能,可以克服聚丙烯酸酯粘合剂湿摩擦牢度低、易吸尘和粘搭的缺点。制成有机硅改性聚丙烯酸酯粘合剂能够明显改善涂料印花织物的柔软性、耐磨性和耐腐蚀性,并赋予其不易沾污等性能。
3.2.2.2聚氨酯改性
聚氨酯具有良好的物理机械性能,优异的耐寒性、弹性、高光泽,以及软硬度随温度变化不太大、耐有机溶剂等优点,在胶粘剂、涂料等领域得到广泛的应用。但是,聚氨酯树脂涂膜耐水性不好,机械强度不及丙烯酸树脂,这与聚丙烯酸酯在性质上具有一定的互补作用,若将两者复合,必能克服各自的缺点,发挥各自的优势,使涂膜的性能得到明显改善。
聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液的合成方法有共混交联法、种子乳液聚合法、互穿聚合物网络法和乳液共聚法利用互穿网络聚合技术,以聚氨酯预聚物为种子,对丙烯酸酯类单体进行自由基聚合,制得双层或三层聚氨酯/聚丙烯酸酯聚合物,可以克服聚丙烯酸酯粘合剂延伸性差、湿摩擦牢度低、易吸尘和粘搭的缺点,并能明显改善涂料印花织物的柔软性和耐磨性。现已被广泛用于塑料改性、涂料、粘合剂和阻尼材料等方面。
3.2.3乳化剂和聚合工艺方面的改进
1)采用反应型的乳化剂(含有a,p不饱和键的硫酸盐),既改善了织物的手感,又提高了耐干洗和耐水洗性。
2)采用预乳化法合成了综合性能良好的自交联涂料印花胶黏剂。
3)采用纳米方法制成了分子直径小于50nm的纳米微乳液粘合剂,以改善印花粘合剂的性能
4)采用特殊的交联单体进行乳液聚合,合成柔软型自交联粘合剂,改善了印花品的手感。
5)在合成工艺上,出现了以软单体为核、硬单体为壳制备的印花粘合剂,使其在印花时不致因软单体组分粘而堵网,但真正做到壳包核的颗粒不多。
4结束语
涂料印花中的手感与色牢度的平衡问题、环保问题等都未得到圆满解决,而解决这些问题的核心是要合成环保型印花粘合剂,今后将在以下几个方面进行研究。
1)降低产品成本。2)加速研制更低温度更短时间内交联固化的新产品,特别是无醛自交联剂和高效能催化剂的研制。3)开发非丙烯酸酯类粘合剂,如聚氨酯、阳离子胶乳等。4)研究新的聚合方法和新的固着方法,如无皂乳液聚合、射线固着等。