無APEO、無甲醛硅丙共聚膠乳的制備及其在涂料印花中的應(yīng)用.pdf

1、涂料印花工藝簡單、色譜齊全、拼色容易，固色后一般無需水洗，具有節(jié)能節(jié)水、成本低廉等特點。因此，涂料印花實施是印染行業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排的有效途徑。但當(dāng)前，作為印花色漿關(guān)鍵成分的粘合劑不僅存在APEO殘留，游離甲醛釋放等環(huán)保問題，而且印花織物的手感與牢度相矛盾，嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)品質(zhì)量的提升。鑒于此，課題通過開發(fā)乳液聚合無APEO乳化體系，構(gòu)建無甲醛自交聯(lián)體系，研制有機硅改性的丙烯酸酯乳液等研究，開發(fā)了一種柔軟環(huán)保型涂料印花粘合劑。論文研究

2、可分為四部分：
　　 第一部分無APEO可聚合復(fù)合乳化體系的應(yīng)用研究。本部分以無APEO陰離子乳化劑A-6280、非離子乳化劑A-980為原料配制傳統(tǒng)復(fù)合乳化劑，在此基礎(chǔ)上，引入可聚合乳化劑APS-100配制可聚合復(fù)合乳化劑，并應(yīng)用于預(yù)乳化半連續(xù)乳液聚合法制備涂料印花粘合劑，研究了乳化劑及其用量對聚合穩(wěn)定性、膠乳穩(wěn)定性、乳膠粒、膠膜性能及涂料印花色牢度的影響。結(jié)果表明：鍵合在乳膠粒表面的可聚合乳化劑，可改善膠乳耐電解質(zhì)、pH值及

3、凍融循環(huán)穩(wěn)定性，降低膠膜溶失率，提升膠膜力學(xué)性能，提高涂料印花色牢度?？删酆蠌?fù)合乳化劑用量為6％時，乳液聚合具有較高的單體轉(zhuǎn)化率和較低的聚合凝聚率；膠乳具有優(yōu)異的耐電解質(zhì)、pH值和凍融循環(huán)穩(wěn)定性；乳膠粒結(jié)構(gòu)規(guī)整，粒徑在80nm左右；膠膜具有較低的溶失率、較高的斷裂功；涂料印花具有良好的色牢度。
　　 第二部分無甲醛聚丙烯酸酯涂料印花粘合劑交聯(lián)體系的構(gòu)建。本部分以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為

4、親油性交聯(lián)單體，以交聯(lián)劑HA(含有羥基、丙烯酰胺基團)、N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)為親水性交聯(lián)單體，通過預(yù)乳化半連續(xù)乳液聚合法合成了一系列可用于涂料印花的粘合劑膠乳，系統(tǒng)研究了交聯(lián)單體構(gòu)成對乳膠粒徑、膠乳粘度與流變性、膠乳成膜速度、膠膜交聯(lián)度和拉伸性能的影響，探討了交聯(lián)單體親水親油性與膠乳及其膜性能之間的關(guān)系，考察了復(fù)合交聯(lián)單體配比及用量對膠膜及涂料印花性能的影響。結(jié)果表明：乳膠粒徑、膠乳粘度及成膜速度與交聯(lián)單體的親水親油性相關(guān)。交聯(lián)

5、單體親水性強，乳膠粒徑大，膠乳成膜速度慢，粘度大，呈現(xiàn)假塑性流體特征。膠膜交聯(lián)程度、拉伸性能主要取決于交聯(lián)單體的交聯(lián)基團及其反應(yīng)活性。以交聯(lián)單體GMA和HA按質(zhì)量比1:4組成復(fù)合交聯(lián)劑，其用量為單體質(zhì)量的4％時，膠膜具有較優(yōu)異的拉伸性能，涂料印花具有較好的摩擦牢度。
　　 第三部分硅丙共聚涂料印花粘合劑的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究。本部分采用丙烯酸酯、丙烯酸、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)制備硅丙共聚涂料印花粘合劑，探討了

6、粘合劑性能及單體轉(zhuǎn)化率的各影響因素，并研究了硅丙共聚物的結(jié)構(gòu)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和耐熱性，乳膠粒的形貌、粒徑及分布，膠膜的拉伸性能及耐水性。結(jié)果表明：軟單體BA和2-EHA質(zhì)量比4:1，硬單體St和MMA質(zhì)量比3:1，軟硬單體組分質(zhì)量比2.5:1；丙烯酸用量為丙烯酸酯單體質(zhì)量的3％；乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)與D4質(zhì)量比為1:4，用量為丙烯酸酯單體質(zhì)量的10％;在催化劑DBSA用量為D4質(zhì)量的7％，反應(yīng)溫度為80-85℃，反應(yīng)時間為th

7、條件下可制備高轉(zhuǎn)化率硅丙共聚粘合劑，其乳膠粒呈規(guī)則的圓球狀，粒徑在100nm左右。聚丙烯酸酯經(jīng)有機硅單體改性后，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，耐熱穩(wěn)定性增強，膠膜斷裂強度下降，斷裂強度增加，耐水性顯著提升。
　　 第四部分硅丙共聚涂料印花粘合劑應(yīng)用研究。本部分研究了硅丙共聚涂料印花粘合劑(SAC)用量、焙烘溫度、焙烘時間對印花織物性能的影響，并與其他粘合劑加以比較。結(jié)果表明：當(dāng)粘合劑用量為20％，焙烘溫度為150℃，焙烘時間為3min時，

8、涂料用量為5％的印花織物干摩擦牢度可達(dá)4級，濕摩擦牢度達(dá)3-4級，手感柔軟；和其他粘合劑相比，粘合劑(SAC)印花織物具有較好牢度和手感。
　　 論文研究表明以乳化劑A-6280、A-980和APS-100按質(zhì)量比2:1:1組成的可聚合復(fù)合乳化劑可作為涂料印花粘合劑合成用的理想無APEO乳化劑。以交聯(lián)單體GMA和HA按質(zhì)量比1:4組成的復(fù)合交聯(lián)劑可作為涂料印花粘合劑合成用的理想無甲醛交聯(lián)劑。以丙烯酸酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷