改性聚丙烯酸酯乳液的合成及应用研究

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本文介绍了一种改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法,目的是把它用作性能优良的涂料印花粘合剂,其制备过程主要包括两部分内容:第一部分是聚硅氧烷乳液的合成即八甲基环四硅氧烷(D<,4>)与含乙烯基的硅烷偶联剂(A-151)在酸性条件下开环聚合,生成一种含有乙烯基的聚硅氧烷中间体。第二部分则是在硅乳种子乳液的基础上采用预乳化单体滴加法进行丙烯酸酯的自由基乳液聚合,生成了一种性能优良的有机硅改性聚丙烯酸醑乳液。 在第一部分实验过程中,讨论了复合乳化剂体系、催化剂、硅烷偶联剂、反应温度、时间等因素对开环聚合反应的影响,并重点比较了采用反应型乳化剂烷基乙烯基磺酸钠(DNS-86)与普通的阴/非乳化剂组成的复合乳化剂体系与普通的阴/非离子复合乳化剂体系对聚合反应、乳液聚合稳定性及乳液粒径大小的影响。结果表明:与采用一般的阴/非离子复合乳化体系相比,采用含有反应型乳化剂的复合乳化剂体系时,在乳液聚合过程中反应比较稳定,很少出现“凝胶现象”,而且,所得乳液较一般复合乳化剂制得的乳液稳定,胶膜的性能也优于一般产品。 在第二部分的实验过程中,讨论了丙烯酸酯类单体、聚硅氧烷中间体、引发剂、乳化剂、反应温度、时间等因素对乳液聚合稳定性及乳胶粒大小的影响,并重点讨论了采用间歇乳液聚合法、半连续乳液聚合法和种子乳液聚合法等不同的聚合工艺对有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的聚合稳定性的影响。结果表明采用半连续预乳化单体滴加法在有机硅氧烷的基础上合成有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的反应产物最稳定。另外,不同的乳化剂类型及用量、引发剂用量对硅丙乳液聚合反应的稳定性有较大的影响,单纯用非离子型乳化剂都可导致反应失稳,采用含有反应型乳化剂的复合乳化剂体系,得到的乳液最稳定。 应用红外光谱对所制得的乳液进行分析,其结果证实了硅丙乳液聚合改性的基本原理,并用透射电镜分析了有机硅改性丙烯酸酯乳液中乳胶粒的形态,其结果表明:该乳液具有核一壳结构、乳液粒径较小且分布均匀。 最后,对所得乳液进行应用性实验的研究,确定了其最佳应用工艺条件如:焙烘温度、交联剂用量、焙烘时间、乳液用量等。结果表明经该乳液处理的织物手感柔软、滑爽;无黄变现象;织物亲水性好,色织物各项牢度较好且具有增深作用;无游离甲醛释放,符合健康和环保的要求,是一种环保型助剂。
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