目前,涂料印花中的手感與色牢度的平衡、環保等問題都未得到圓滿解決,而解決這些問題的核心是要合成出新環保型印花粘合劑,它須具備的基本特征包括;1結膜無色透明,加熱不泛黃,皮膜堅固且彈性好,粘著力強,耐水洗及干洗,耐日曬及老化,2柔軟,手感好,并且不發粘;3印花織物的各項色牢度不低于染料印花標準。
乳液粘合劑常見的有聚丙烯酸醋類、丁二烯類、醋酸乙烯酯(VAc)。類和聚氨醋類,其中聚丙烯酸醋類粘合劑是應用最普遍的一類粘合劑。丙烯酸醋乳液具有相對分子質量大、干燥成膜快、對多種基材粘接性能好、透明度高等優點,是高檔乳膠漆的主要成膜物質,并且其原料來源廣泛。中國的醋化級丙烯酸和通用丙烯酸醋的裝置產能分別達到了106.4萬t/a和120.1萬t/a的新水平,且丙烯酸及醋類的下游產品多為環保、綠色產品,符合當今世界潮流。
1.1.1 共聚單體
共聚丙烯酸醋類單體可分為軟單體,此類單體的玻璃化溫度低,能夠賦予涂層一定的柔韌性,使聚合物在低溫下有良好的使用性。如丙烯酸丁醋(BA)、丙烯酸乙酷(EA)、丙烯酸異辛醋(2-EHA)等;2硬單體,可賦予涂層較高的使用溫度和一定的光澤,并使涂層耐刮擦。如丙烯酸甲醋甲基丙烯酸甲酷等;3功能性單體,有竣基單體和交聯型單體兩種。梭基單體如丙烯酸、甲基丙烯酸等,可提高粘合劑乳液的穩定性,進行交聯催化,并有自增稠作用。交聯型單體如丙烯酸經丙醋、丙烯酸環氧丙醋等,分子結構中有經甲基(-CH2-OH)、環氧基等。這類粘合劑在焙烘后能發生交聯,形成三維網狀結構,但須進行高溫焙烘,浪費能源而且還可能損傷底物。隨著涂料印花要求的提高,各類改性粘合劑產品應運而生,聚合單體體系也不斷更新。
為降低成本,提高粘合劑的耐水性、耐堿性、硬度、抗污性和抗粉化性等,劉方方等引人苯乙烯(St)替代常用的甲基丙烯酸甲醋,St成膜溫度高,僅用St)不能降低丙烯酸醋單體的用量和粘合劑成本,用醋酸乙烯醋可降低粘合劑成本,但VAc耐水性差,為此以VAc。為核制成了VAc/St/BA核殼結構乳液粘合劑MFT,其耐水性好,成本較低,應用效果與丙烯酸乳液粘合劑相當。
常用丙烯酸酷系列自交聯粘合劑中均含有一經甲基丙烯酞胺,存在大量的游離甲醛,國內外相關科研人員對此作了許多研究工作,選用不同的自交聯單體和功能性單體來代替N一經甲基丙烯酞胺制成環保型無甲醛印花粘合劑,探討了新的化學交聯體系,根據不同的化學機理,沈翠慧等采用自交聯單體807-3取代N一經甲基丙烯酞胺,以丙烯酸醋為基本原料,通過預乳化半連續乳液聚合的方法合成了一種環保型低溫涂料印花粘合劑。該粘合劑的各項性能達到設定的要求,且其印花織物上的游離甲醛量合格。另外,陳寶國選用無醛活性單體G和甲基丙烯酸作混合交聯單體,蕭繼華等自行研制了反應性單體M、N,所合成的粘合劑都達到了預期的目標。
1.1.2 共聚改性劑
1.水性聚氨醋。單一的聚丙烯酸醋系列存在著粘度低,作乳膠漆涂料使用須加增稠劑,作膠粘劑使用易產生滲膠,且形成的膠膜柔韌性差等問題,使其應用受到一定的限制。而水性WPU聚氨醋恰好具有粘度高,所形成膠膜柔韌好等特點,用WPU對PA進行改性,可使兩者的優點有機結合,從而使丙烯酸醋的性能得到改善。鄧愛民等以WPU物理參混的方式對所合成PA的進行改性,經研究以丙烯酸醋及其衍生物為主單體,丙烯酸為官能單體,采用乳液聚合法合成聚丙烯酸醋乳液,并以水性聚氨酷對聚丙烯酸醋乳液進行改性。研究了攪拌速度200r/min,引發劑、丙烯酸和水性聚氨醋含量對乳液及漆膜性能的影響。結果表明在攪拌速度為,引發劑、丙烯酸和水性聚氨醋含量分別為0.8%、0.3.%和40%的條件下得到的乳液穩定性、外觀較好,粘度為88mPa·s漆膜柔韌性好,附著力為一級紅外光譜分析表明改性后的聚丙烯酸醋乳液具有聚丙烯酸醋和聚氨酷的復合結構。
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