為克服傳統乳液聚合中游離乳化劑的存在影響黏合劑粘著力等缺點,采用可聚合乳化劑———馬來酸酐脂醇聚氧乙烯醚單酯化物合成了無皂丙烯酸酯黏合劑乳液,優化了無皂黏合劑乳液的聚合工藝,采用FT-IR、激光度儀、TEM和DSC對乳液進行了表征。結果表明:乳液粒子粒徑分布均勻,乳液耐電解質性能較好,乳液膜耐水有所改善。將該乳液用于靜電植絨,分析植絨工藝因素與植絨牢度等關系。結果表明,無皂黏合劑的粘著性能好,植絨織物的植絨牢度達到2000次以上,符合植絨服裝面料的牢度要求。
靜電植絨機靜電植絨就是在高壓靜電場中將預先處理好的短纖維定向植于涂有黏合劑的基材表面,再進行焙烘而使絨毛和基材布結合一體的過程。植絨黏合劑是植絨生產的關鍵材料之一,而聚丙烯酸酯類乳液黏合劑是乳液型黏合劑中很重要的品種,廣泛應用于涂料、紡織、皮革、建筑密封等領域[1-3]。通常,丙烯酸酯類乳液黏合劑的聚合需在乳化劑的存在下使聚合物分散在水等介質中形成穩定的乳液。由該法聚合得到的產物中往往殘留一定量的游離乳化劑[4],從而降低了乳液黏合劑在基材表面的附著力,也給乳液黏合劑的表面性質、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的負面影響[5]。基于上述原因,近年來研究了無皂乳液聚合方法。
本文采用可聚合乳化劑———馬來酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚單酯化物,制備了無皂丙烯酸酯黏合劑乳液,并將其用于靜電植絨,研究了其應用性能。
1試驗部分
1·1材料與藥品
馬來酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚單酯化物(自制);丙烯酸丁酯(BA)(分析純),常州鴻創高分子科技有限公司產品;甲基丙烯酸甲酯(MMA)(分析純),上海譽潔貿易有限公司產品;苯乙烯(St)(分析純),浙江華天精細化工有限公司產品;過硫酸鉀(KPS)(化學純),宜興市第二化學試劑廠產品;碳酸氫鈉(化學純),濟南匯豐達化工有限責任公司產品;氨水(工業級),杭州科美化工有限公司產品;去離子水(自制);植絨基布,嘉興市德泰植絨有限公司產品;錦綸絨毛(1·1dtex×1·2mm),嘉興市德泰植絨有限公司。
1·2儀器與設備
CS501型超級恒溫水浴鍋,上海陽光實驗儀器有限公司;JJ-1型緊密增力電動攪拌器,江蘇金壇市環宇科學儀器廠;BZY-Z型全自動表面張力儀,上海衡平儀器儀表廠;LB-550型動態光散射納米粒度儀,日本Horiba公司;JSM-100X型透射電鏡,日本JEOL公司;Nicolet-5700型傅里葉紅外光譜儀,美國ThermoNicolet公司;PyrisDiamond型差示掃描量熱儀,美國PerkinElmer公司;植絨小樣機,濟南新峰植絨設備公司;馬丁代爾平磨儀,溫州市大榮紡織標準儀器廠;AG-1型萬能材料試驗機,日本島津公司。
1·3試驗方法
1·3·1可聚合乳化劑合成工藝
向裝有溫度計、攪拌棒和冷凝管的四口燒瓶中加入規定量的脂肪醇聚氧乙烯醚,經減壓蒸餾除水后,在氮氣保護下,升至反應溫度,按照配比量加入馬來酸酐和催化劑,反應一定時間,以氫氧化鈉水溶液中和,得到馬來酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚單酯化物。
1·3·2乳液聚合工藝
采用預乳化種子乳液聚合法:將部分可聚合乳化劑及去離子水放入乳化器中,室溫攪拌溶解;將質量比為6∶6∶1的MMA、BA、St單體均勻滴入上述水溶液中,攪拌30min,制得預乳化液;將剩余可聚合乳化劑、部分引發劑水溶液、剩余去離子水、pH值調節劑及10%的預乳化液加入到反應器中,加熱攪拌,升溫至75℃;待乳液出現藍色,溫度回落后,將剩余的預乳化液及引發劑水溶液在2h內滴加完畢并繼續保溫1h,待溫度降至50℃以下,用氨水調節乳液pH值至中性。
1·3·3植絨工藝
在攪拌下向黏合劑乳液緩慢滴加增稠劑HIT,調至所需黏度后,刮涂在植絨基布上,用錦綸絨毛進行植絨,并于80℃烘干5min后,再經高溫焙烘。
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