论文部分内容阅读
聚丙烯酸酯(PA)乳液制得的涂料印花粘合剂具有良好的粘附性、透明性、耐化学性,价格低廉,是现今印花行业广泛使用的粘合剂。但其常存在印花织物手感较硬、牢度差等缺点。有机硅聚合物具有良好的柔软性、耐水性以及稳定性,已成为改性聚丙烯酸酯乳液的研究热点,制备有机硅-聚丙烯酸酯互穿聚合物网络(IPNs)是改性聚丙烯酸酯的有效方法之一。为此本文以自制交联聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为网络I,聚丙烯酸酯作为网络II,合成了IPNs型乳液,并将该IPNs乳液应用于涂料印花。首先,选用八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,异构十三醇聚氧乙烯醚(1309)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)为催化剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为交联剂,通过有机酸催化阳离子开环聚合方法,制备交联聚硅氧烷乳液。分析交联聚硅氧烷乳液的聚合稳定性、乳液稳定性、单体转化率、乳胶粒径及其分布以及交联度等性能,确定交联聚硅氧烷乳液最佳合成工艺为催化剂DBSA用量10.0wt%,阴离子型/非离子型乳化剂用量3.0wt%,复配质量比1:2-1:3,反应温度80-85℃,反应时间4.0h。合成的聚硅氧烷粒径100nm左右,分布较窄,稳定性良好,单体转化率最高达85.9%。交联单体TEOS用量3.0%,此时交联度9.11%,形成的网格i大小合适,有利于两种网络的相互穿插、缠绕。随后,在网络i的基础上,制备有机硅-聚丙烯酸酯互穿网络聚合物乳液。选用丙烯酸正丁酯(ba)、甲基丙烯酸甲脂(mma)、苯乙烯(st)为原料,异构十三醇聚氧乙烯醚(1309)、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十二烷基硫酸钠(sds)为乳化剂,双丙酮丙烯酰胺(daam)、己二酸二酰肼(adh)为交联剂,过硫酸钾(kps)为引发剂,分别采用预乳化-种子乳液聚合方法及预溶胀-种子乳液聚合方法,制备互穿聚合物网络乳液。分析聚合稳定性、乳液稳定性、乳胶粒及乳液胶膜等性能,确定最佳制备条件为复配乳化剂用量3.0-5.0wt%,引发剂kps用量0.3-0.5wt%,软硬单体配比3:1-2:1,网络ipdms用量为单体总量的25.0wt%。合成的ipns乳液粒径100nm左右,分布较窄,稳定性良好,单体转化率最高达93.7%。通过预溶胀方法可以获得粒径分布更窄的ipns乳液。通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜、热失重分析等对互穿网络聚合物乳液的结构、微观形态和胶膜性能进行表征和测试,可知pdms网络与pa网络发生了明显的互穿,相容性提升。将ipns乳液应用于棉机织物涂料印花。分析印花棉机织物印花深度、手感及滑爽性、硬挺度、色牢度等性能,确定最佳印花工艺为选择网络ii交联用量4.0wt%,网络ii软硬单体配比3:1,网络i用量为总单体量的25wt%的ipns乳液,印花浆料配方中粘合剂用量25.0wt%,增稠剂ptf用量1.5wt%,于低温下烘干。结果表明,预乳化方法合成的ipns乳液应用于涂料印花,织物硬挺度为2.6cm(原布3.2cm),干摩擦牢度为4-5级,湿摩擦牢度为3-4级;通过预溶胀方法合成的IPNs乳液,PA网络与PDMS网络之间的相容性更好,硬挺度仅为2.2cm,干摩擦牢度为4级,湿摩擦牢度达到4-5级,印花织物手感柔软,无需焙烘于低温烘干即具有良好的耐摩擦牢度。