雙端丙烯酰胺基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯合成與性能研究.pdf

1、聚丙烯酸酯類聚合物因具有成膜性好、粘結(jié)性強(qiáng)、耐熱、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于涂料印花粘合劑，但其存在膠膜硬度大、耐水性差、“冷脆熱黏”以及印花織物手感與牢度難調(diào)和等缺點(diǎn)，較大程度影響了印花后產(chǎn)品的質(zhì)量。聚硅氧烷類有機(jī)硅具有表面自由能低、玻璃化溫度低、分子鏈柔軟順滑、耐水性強(qiáng)等特性，研究發(fā)現(xiàn)采用含乙烯基的聚硅氧烷有機(jī)硅單體對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，能有效改善聚丙烯酸酯粘合劑的缺點(diǎn)。而長(zhǎng)期以來(lái)，制備合適的含乙烯基的聚硅氧烷有機(jī)硅單體一直是有機(jī)硅

2、改性聚丙烯酸酯的研究難點(diǎn)。為此，本課題合成了一種新型含乙烯基的有機(jī)硅單體——雙端丙烯酰胺基丙基聚硅氧烷(diAAp-PDMS)，以此用于改性聚丙烯酸酯粘合劑乳液，并將制得的乳液應(yīng)用于涂料印花，印花織物兼具良好的耐摩擦色牢度和柔軟的手感。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　第一部分:雙端烯烴類聚硅氧烷改性單體合成方法的選擇。以雙端氨丙基聚硅氧烷和雙端羥丙基聚硅氧烷為原料，分別與丙烯酰氯發(fā)生酰化反應(yīng)，合成端乙烯基有機(jī)硅單體——雙端丙烯酰胺基

3、丙基聚硅氧烷(diAAp-PDMS)和雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷(diAOp-PDMS)，并將其用于改性聚丙烯酸酯細(xì)乳液的合成。研究了合成諸因素對(duì)各自產(chǎn)率的影響，優(yōu)化了合成工藝條件，比較了diAAp-PDMS和diAOp-PDMS的合成特性及其改性膠膜和涂料印花性能。結(jié)果表明:與丙烯酰氯反應(yīng)，雙端氨丙基聚硅氧烷活性明顯高于雙端羥丙基聚硅氧烷。相對(duì)于diAOp-PDMS，diAAp-PDMS合成產(chǎn)率高;改性膠膜耐水性強(qiáng)、斷裂強(qiáng)度低、斷裂延

4、伸率大、斷裂功大;改性乳液印花織物耐干、濕摩擦色牢度均高出diAOp-PDMS半級(jí)，手感也較其柔軟。以雙端氨丙基聚硅氧烷和丙烯酰氯為原料合成diAAp-PDMS為一種較好的雙端烯烴類聚硅氧烷改性單體的合成方法。
　　第二部分:diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯細(xì)乳液的制備與性能研究。采用自制的有機(jī)硅單體diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯，研究了diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯的聚合方法、陰/非乳化劑配比及用量、diAAp-PDM

5、S的分子量及用量對(duì)改性乳液性能、膠膜結(jié)構(gòu)和性能以及印花性能的影響;采用紅外光譜分析儀(FTIR)、粒徑分析儀(DLS)、熱重分析儀(TG)、差示掃描量熱儀(DSC)等儀器對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試。結(jié)果表明:采用細(xì)乳液聚合法制備diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯乳液的凝膠率低、單體轉(zhuǎn)化率高、乳液聚合穩(wěn)定性好;陰/非乳化劑配比為1∶1，用量為6％時(shí)，乳液聚合穩(wěn)定性和各項(xiàng)穩(wěn)定性指標(biāo)均良好;隨著diAAp-PDMS分子量的增加，膠膜交聯(lián)度

6、降低、表面發(fā)生團(tuán)聚的聚硅氧烷增多、耐水性降低、力學(xué)性能變差，印花織物的耐摩擦色牢度和手感均變差;分子量約為1700的diAAp-PDMS改性單體用量為8％時(shí)，乳液穩(wěn)定性好，膠膜交聯(lián)度高、耐水性強(qiáng)、力學(xué)性能優(yōu)良，涂料印花性能好;紅外分析表明diAAp-PDMS與聚丙烯酸酯發(fā)生了交聯(lián)聚合;粒徑分析顯示改性乳液平均粒徑在86nm左右，分布較窄;DSC和TG分析表明經(jīng)diAAp-PDMS改性后聚合物玻璃化溫度降低，熱分解溫度提高，耐熱穩(wěn)定性增強(qiáng)

7、。
　　第三部分:diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯涂料印花粘合劑的應(yīng)用研究。將自制的diAAp-PDMS改性聚丙烯酸酯粘合劑應(yīng)用于棉織物的涂料印花，研究了粘合劑用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間對(duì)印花織物耐摩擦色牢度、硬挺度和K/S值的影響，并與市場(chǎng)上其它粘合劑的印花性能進(jìn)行比較。結(jié)果表明:當(dāng)粘合劑用量為15％，焙烘溫度為160℃，焙烘時(shí)間為3min時(shí)，印花織物的耐干、濕摩擦色牢度均可達(dá)4-5級(jí)，手感柔軟;與市場(chǎng)上其它3種粘合劑相比，就印