低溫自交聯(lián)核殼結(jié)構(gòu)丙烯酸酯粘合劑的合成及在涂料印花中的應(yīng)用.pdf

1、聚丙烯酸酯（PA）乳液制得的涂料印花粘合劑是目前涂料印花行業(yè)廣泛使用的一類粘合劑。它具有對顏料和纖維的粘附性強(qiáng)，透明性、耐候性、耐化學(xué)性好，價格低廉等優(yōu)點。但這類粘合劑存在以下缺點：印花織物性能上，存在牢度和手感之間矛盾，低溫變脆、高溫發(fā)粘的問題；印制過程中需要高溫焙烘，存在甲醛釋放，容易出現(xiàn)粘輥及堵網(wǎng)的問題。這些問題都與粘合劑的性能息息相關(guān)。本文合成了一種低溫自交聯(lián)的核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯粘合劑來改善上述問題。首先，將PA乳膠粒設(shè)計成軟核

2、硬殼結(jié)構(gòu)以克服印花工程中出現(xiàn)的粘輥篩網(wǎng)現(xiàn)象；其次，在殼層引入了一種低溫環(huán)保、焙烘無甲醛釋放的交聯(lián)劑甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯（AAEM）來提高印花織物的牢度；最后，將印花織物浸軋氨基硅油柔軟劑，通過 AAEM上的乙酰乙酸（AcAc）基團(tuán)與二胺的二次交聯(lián)反應(yīng)來賦予印花織物更加優(yōu)異的色牢度和更加柔軟、滑爽的手感。論文研究分為以下兩個部分：
　　采用半連續(xù)-種子乳液聚合的工藝方法制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液。選用丙烯酸酯正丁酯（B

3、A）、苯乙烯（ST）、甲基丙烯酸酯甲酯（MMA）為原料，十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（1309）為乳化劑，過二硫酸鉀（KPS）為引發(fā)劑。通過改進(jìn)聚合工藝來對粘合劑的質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。探究了乳化劑用量，引發(fā)劑用量，反應(yīng)時間及保溫溫度對乳液聚合穩(wěn)定性、單體轉(zhuǎn)化率、乳膠粒徑及其分布、聚合物分子量以及乳液穩(wěn)定性的影響。得到丙烯酸酯核殼乳液的最佳聚合工藝為m（SDBS）:m（1309）=1:2，用量為3.0wt.％~5.0 wt

4、.%；引發(fā)劑用量為0.5wt.%；反應(yīng)第一、二階段的溫度控制在75±2℃，第三階段的保溫溫度控制在78±2℃；第二階段、第三階段的保溫時間均為120 min。在上述優(yōu)化的工藝條件下聚合得到的聚丙烯酸酯核殼乳液粒徑為100 nm左右且分布較窄，各項穩(wěn)定性良好，轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到91.4%。隨后，在核殼聚丙烯酸酯乳液的殼層單體中加入AAEM進(jìn)行共聚,考察AAEM的百分含量對乳膠膜的交聯(lián)度以及乳液聚合穩(wěn)定性等各方面的影響，結(jié)果表明 AAEM的最佳

5、用量為5.0 wt.%~7.0 wt.%。此條件下，乳液聚合穩(wěn)定性較好，乳液粒徑小且分布均勻，乳液的各項穩(wěn)定性也較好。通過透射電鏡(TEM)、差示掃描量熱儀（DSC）、熱重（TGA）分析儀等對聚合物乳液的結(jié)構(gòu)、微觀形態(tài)和膠膜性能進(jìn)行表征和測試，成功制備出具有軟核硬殼結(jié)構(gòu)的低溫自交聯(lián)型的聚丙烯酸酯粘合劑。
　　將合成的聚合物乳液應(yīng)用于棉機(jī)織物涂料印花。以印花織物的色牢度、硬挺度、得色量、手感和滑爽性等性能為指標(biāo)，對印花色漿的配方及印

6、花工藝進(jìn)行優(yōu)化。確定最佳工藝為粘合劑用量20 wt.%，增稠劑用量1.6 wt.%，低溫100℃焙烘。此時，印花織物的干、濕摩擦牢度分別可以達(dá)到4-5級和3-4級，沾色和褪色牢度分別為4級和4-5級，硬挺度3.4cm（白布3.7cm）。印制過程中，印花色漿透過性較好，無堵網(wǎng)粘輥現(xiàn)象，且印完花后篩網(wǎng)易于清洗。為了進(jìn)一步提高織物色牢度、改善手感，將所得的印花織物經(jīng)過氨基硅油柔軟劑后處理，并對后處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，浸軋的氨基硅油柔軟劑

7、上的二胺和粘合劑中的AcAc基團(tuán)發(fā)生了進(jìn)一步交聯(lián)，從而提高牢度。當(dāng)浸軋柔軟劑濃度為40g/L，焙烘溫度為100℃～130℃時能夠使印花織物的干、濕摩擦牢度分別達(dá)到5級和4-5級；沾色和褪色牢度分別達(dá)到4-5級和5級；K/S值提高1左右，硬挺度降低為3.1cm，手感更加滑爽柔軟。
　　另外，本文以NCMC[纖維素納米晶(CNCs)/羧甲基纖維素(CMC)]為穩(wěn)定劑，采用Pickering乳液聚合法制備NCMC/ PA復(fù)合物乳液。以過