为克服传统乳液聚合中游离乳化剂的存在影响黏合剂粘着力等缺点,采用可聚合乳化剂———马来酸酐脂醇聚氧乙烯醚单酯化物合成了无皂丙烯酸酯黏合剂乳液,优化了无皂黏合剂乳液的聚合工艺,采用FT-IR、激光度仪、TEM和DSC对乳液进行了表征。结果表明:乳液粒子粒径分布均匀,乳液耐电解质性能较好,乳液膜耐水有所改善。将该乳液用于静电植绒,分析植绒工艺因素与植绒牢度等关系。结果表明,无皂黏合剂的粘着性能好,植绒织物的植绒牢度达到2000次以上,符合植绒服装面料的牢度要求。
静电植绒机静电植绒就是在高压静电场中将预先处理好的短纤维定向植于涂有黏合剂的基材表面,再进行焙烘而使绒毛和基材布结合一体的过程。植绒黏合剂是植绒生产的关键材料之一,而聚丙烯酸酯类乳液黏合剂是乳液型黏合剂中很重要的品种,广泛应用于涂料、纺织、皮革、建筑密封等领域[1-3]。通常,丙烯酸酯类乳液黏合剂的聚合需在乳化剂的存在下使聚合物分散在水等介质中形成稳定的乳液。由该法聚合得到的产物中往往残留一定量的游离乳化剂[4],从而降低了乳液黏合剂在基材表面的附着力,也给乳液黏合剂的表面性质、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的负面影响[5]。基于上述原因,近年来研究了无皂乳液聚合方法。
本文采用可聚合乳化剂———马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物,制备了无皂丙烯酸酯黏合剂乳液,并将其用于静电植绒,研究了其应用性能。
1试验部分
1·1材料与药品
马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物(自制);丙烯酸丁酯(BA)(分析纯),常州鸿创高分子科技有限公司产品;甲基丙烯酸甲酯(MMA)(分析纯),上海誉洁贸易有限公司产品;苯乙烯(St)(分析纯),浙江华天精细化工有限公司产品;过硫酸钾(KPS)(化学纯),宜兴市第二化学试剂厂产品;碳酸氢钠(化学纯),济南汇丰达化工有限责任公司产品;氨水(工业级),杭州科美化工有限公司产品;去离子水(自制);植绒基布,嘉兴市德泰植绒有限公司产品;锦纶绒毛(1·1dtex×1·2mm),嘉兴市德泰植绒有限公司。
1·2仪器与设备
CS501型超级恒温水浴锅,上海阳光实验仪器有限公司;JJ-1型紧密增力电动搅拌器,江苏金坛市环宇科学仪器厂;BZY-Z型全自动表面张力仪,上海衡平仪器仪表厂;LB-550型动态光散射纳米粒度仪,日本Horiba公司;JSM-100X型透射电镜,日本JEOL公司;Nicolet-5700型傅里叶红外光谱仪,美国ThermoNicolet公司;PyrisDiamond型差示扫描量热仪,美国PerkinElmer公司;植绒小样机,济南新峰植绒设备公司;马丁代尔平磨仪,温州市大荣纺织标准仪器厂;AG-1型万能材料试验机,日本岛津公司。
1·3试验方法
1·3·1可聚合乳化剂合成工艺
向装有温度计、搅拌棒和冷凝管的四口烧瓶中加入规定量的脂肪醇聚氧乙烯醚,经减压蒸馏除水后,在氮气保护下,升至反应温度,按照配比量加入马来酸酐和催化剂,反应一定时间,以氢氧化钠水溶液中和,得到马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物。
1·3·2乳液聚合工艺
采用预乳化种子乳液聚合法:将部分可聚合乳化剂及去离子水放入乳化器中,室温搅拌溶解;将质量比为6∶6∶1的MMA、BA、St单体均匀滴入上述水溶液中,搅拌30min,制得预乳化液;将剩余可聚合乳化剂、部分引发剂水溶液、剩余去离子水、pH值调节剂及10%的预乳化液加入到反应器中,加热搅拌,升温至75℃;待乳液出现蓝色,温度回落后,将剩余的预乳化液及引发剂水溶液在2h内滴加完毕并继续保温1h,待温度降至50℃以下,用氨水调节乳液pH值至中性。
1·3·3植绒工艺
在搅拌下向黏合剂乳液缓慢滴加增稠剂HIT,调至所需黏度后,刮涂在植绒基布上,用锦纶绒毛进行植绒,并于80℃烘干5min后,再经高温焙烘。
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