P(DMS--Acr)-PB納膠囊的細(xì)乳液法制備及其在涂料印花中的應(yīng)用.pdf

1、顏料膠囊印花是一種操作簡(jiǎn)單、節(jié)能少水的印花工藝。但目前顏料膠囊印花織物仍存在透氣性差、滑爽感不足等缺陷，這主要?dú)w因于亞微膠囊壁材——丙烯酸酯共聚物具有“熱粘冷脆”、手感不佳等缺點(diǎn)，同時(shí)其較強(qiáng)的連續(xù)成膜性又易使涂層完全覆蓋織物、堵塞纖維間的空隙，導(dǎo)致透氣性下降。因此需對(duì)其壁材——聚丙烯酸酯改性。采用聚硅氧烷對(duì)聚丙烯酸酯改性能獲得兼具二者優(yōu)異性能的復(fù)合材料。
　　首先本論文以有機(jī)顏料銅酞菁(PB)為功能填充粒子，甲基丙烯酸甲酯(MMA

2、)、丙烯酸丁酯(BA)、端乙烯基聚二甲基硅氧烷(ViPDMS)為共聚單體，十二烷基硫酸鈉(SDS)為乳化劑、正十六烷(HD)為助穩(wěn)定劑，過(guò)硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑，通過(guò)細(xì)乳液聚合制得了一系列聚硅氧烷、有機(jī)顏料含量不同、MMA/BA單體配比不同的P(DMS-Acr)/PB顏料納膠囊，考察了乳化劑SDS和共穩(wěn)定劑HD、有機(jī)顏料、ViPDMS等因素對(duì)顏料納膠囊粒徑及形態(tài)的影響。實(shí)驗(yàn)表明:ViPDMS大分子單體和有機(jī)顏料的引入會(huì)增大單體分散液的

3、粘度、降低其表面張力，因而隨著ViPDMS和顏料含量的增加，顏料納膠囊的平均粒徑會(huì)明顯增大，粒徑分布變寬，體系穩(wěn)定性變差。ViPDMS含量低于30％時(shí)，納膠囊平均粒徑小于200nm，乳液穩(wěn)定。ViPDMS含量達(dá)到50％時(shí)，體系失穩(wěn)。乳化劑SDS有助于單體液滴的分裂細(xì)化，并提高聚合體系穩(wěn)定性，從而可部分抵消ViPDMS和有機(jī)顏料加入導(dǎo)致的粒徑增大變寬和體系失穩(wěn)現(xiàn)象。當(dāng)SDS含量達(dá)到0.5g可有效降低納膠囊的粒徑。HD能提高聚合體系穩(wěn)定性，

4、但其對(duì)粒徑的影響不明顯。MMA的含量于納膠囊乳液穩(wěn)定性有關(guān)，含量越高時(shí)，乳液穩(wěn)定性越好，MMA/BA為5∶5時(shí)，乳液穩(wěn)定性較好，沉降率低于2％。
　　其次本論文探討P(DMS-Acr)/PB膠膜結(jié)構(gòu)以及膠膜性能，考察了膠膜的表面結(jié)構(gòu)、截面結(jié)構(gòu)、以及膠膜拉伸性能，并深入研究了膠膜中聚硅氧烷與聚丙烯酸酯分相。實(shí)驗(yàn)表明:ViPDMS在膠膜分相中存在向表面遷移富集以及相區(qū)粗化的過(guò)程。ViPDMS含量越高，膠膜表面粗糙度越大，膠膜水接觸角越

5、大。ViPDMS分子量越大，膠膜內(nèi)分相程度越大，ViPDMS向表面富集程度越大。有機(jī)顏料的存在對(duì)膠膜中聚合物的分相有較大影響，有機(jī)顏料會(huì)抑制膜內(nèi)ViPDMS向表面遷移富集，使膠膜分相趨于穩(wěn)定。拉伸性能表明膠膜中分相程度越大，膠膜拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率越小。
　　最后，本論文將P(DMS-Acr)/PB顏料納膠囊應(yīng)用于滌綸織物涂料印花，并考察了印花織物的摩擦牢度、K/S值、硬挺度、透氣性等性能。發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，ViPDMS

6、含量越大，印花織物硬挺度越接近于原布，透氣性升高，但干濕摩擦牢度變?nèi)?，同時(shí)由于分相造成膠膜K/S值降低。ViPDMS相對(duì)分子量越高，膠膜表面形成的乳突結(jié)構(gòu)越大，硅元素含量更高，相應(yīng)印花織物的透氣性、耐干濕摩擦牢度等指標(biāo)越好，手感也更柔軟，但K/S值會(huì)有略微降低。認(rèn)為在膠囊壁材中引入高柔順性的有機(jī)硅組份，可增強(qiáng)焙烘過(guò)程中織物表面涂層的黏流分相能力。而相對(duì)分子量越高的ViPDMS，硅-氧鏈段的自由度更大，更容易向膠膜表面遷移并團(tuán)聚分相，周圍

7、的聚丙烯酸酯更加容易流平，印花涂層膠膜從對(duì)織物表面的連續(xù)整體覆蓋轉(zhuǎn)化為對(duì)織物中紗線乃至單纖維的獨(dú)立包裹的能力越強(qiáng)。
　　通過(guò)本課題的研究，揭示了ViPDMS的引入對(duì)有機(jī)顏料納膠囊結(jié)構(gòu)的影響及相應(yīng)的形成機(jī)制，設(shè)計(jì)并制得了一系列具有較好穩(wěn)定性的顏料納膠囊，顯著改善了顏料膠膜的流動(dòng)性和表面屬性。對(duì)P(DMS-Acr)/PB膜結(jié)構(gòu)的研究揭示了顏料顆粒在膠膜內(nèi)聚合物分相過(guò)程中的作用。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了膠膜對(duì)織物表面的薄型非連續(xù)覆蓋和對(duì)單纖維