本文选用自制反应性单体M替代常用的N一羟甲基丙烯酰胺,合成出一种新的环保型粘合剂3A。其性能优越,印花织物手感柔软,各项摩擦牢度及印花指标都达国家标准。
1试验部分
1.1原材料
主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯,辅助单体为丙烯酸等,自制反应性单体M,乳化剂有阴离子Cl和非离子Q两种混合使用,碳酸氢钠,过硫酸钾,去离子水。
1. 2制备方法
采用半连续滴加聚合法。在乳化釜中,先加人部分去离子水、复合乳化剂、碳酸氢钠和单体快速搅拌进行预乳化,继续搅拌15 n血,备用。反应釜中,加入去离子水,复合乳化剂,种子搅拌15 miIl后,在反应釜的夹道中通人蒸汽升温。当温度升到75℃左右时加人一部分的过硫酸钾进行种子聚合,待乳液出现明显蓝光且温度稳定在87℃后,继续滴加剩余预乳化液并同时滴加过硫酸钾溶液2 5h到3 h,乳化液滴毕继续搅拌并保温1 h使单体反应彻底,降温、加入氨水,过滤出料,得到涂料印花粘合剂3 A。
l. 3主要性能舅试
外观:目测法
固含量:重量法
表观粘度:25℃,NDJ一1粘度计4#转子
pH值:pH计
手感:手摸法测定
摩擦牢度:GB415—78
水洗牢度:FJN 476-80
稳定性:1:4的水稀释,2000转份,离心分离,30min后观察是否有分层或破乳
游离甲醛:GB 18582—2001B
1.4应用
1.4.1织物 纯棉印花布。
1 4.2印花处方
涂料红/g 8
3A粘合剂/g 10
A帮浆/g .82
2结果与讨论
2.1单体组份
采用两种或两种以上不同特性的单体进行共聚,可以获得综合性能优良的产品[“,目前常用的软单体有丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸2一乙基己醋(2 Em),硬单体有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)、苯乙烯(sr)、醋酸乙烯(vAc)、丙烯腈(AN)等。表1中列出了常用单体的共聚物对皮膜性能的影响。
根据各种单体的特性,我们选择了以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为主单体,另辅以少量的功能性单体M及丙烯酸等单体来进行乳液聚合。在进行配方设计时,一般我们是通过计算其理论玻璃化温度来实验的。玻璃化温度(Tg)太低会使粘合剂耐擦性能降低,而玻璃化温度太高又会会使其手感偏硬。经综合考虑,选定了Tg为O℃~一15℃,且单体配比为sT:MMA:BA:M:AA=35:10:50:2:3,可以合成出性能优越的涂料印花粘合剂。
2.2乳化剂的用量对乳液性能的影响
从表2可以看出:在一定范围内,随着乳化剂用量增大,凝聚物减少,但并不是乳化剂越多越好的。复合乳化剂的用量与乳液性能的关系如下表所示。
从表2可以看出:随着乳化剂用量增大,凝聚物减少.当乳化剂的量达到6%时,反应无凝聚物产生而且通过了离心分离,湿磨牢度都出现了一个最大值。但当乳化剂的量继续增加时,湿磨牢度明显呈下降趋势。这是因为乳化剂增加能提高乳液的稳定性,但乳化剂为水溶性物质,它残留在胶膜中必将影响其湿磨牢度旧J。可见,乳化剂为6%时,乳液性能最佳。
3 .3所合成粘合剂的性能测试结果及与普通粘合剂的对比
从表3数据可以看出,环保粘合剂3A的各项乳液性前和普通的非环保粘合剂的各项性能接近,而且手感和湿磨度都有所提高。
结语
(1)以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为主单体,Tg在0℃~15℃,且单体配比为sr:MMA:BA:M:AA=35:10:50:2:3,可以合成出性能优越的涂料印花粘合剂。
(2)乳化剂用量为6%时,产品的生产工艺稳定性和产品的自身性能达到最佳。
(3)实验所合成的环保粘合剂3A的各项乳液性能和普通的非环保粘合剂的各项性能接近,而且手感和湿磨牢度都有所提高。
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