傳統純丙乳液應用于織物的涂料印花時,由于需要較高溫度的焙烘,所以織物容易受損.選擇適當的交聯單體合成低溫焙烘的印花粘合劑尤為重要,本文探討了如何合成優良的低溫焙烘丙烯酸酯粘合劑及其涂料印花工藝.
1試驗
1.1藥品及儀器
藥品:甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸(AA),丙烯酸羥乙酯(HEA),TM-200(河南精誠化工有限公司),壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10),十二烷基苯磺酸鈉(LAS),過硫酸鉀(KPS),涂料妃紅FGR,乳化糊,外加交聯劑.
儀器:JJ-1型電動攪拌器,H.H.S 11-28電熱恒溫水浴鍋,DHG-9076A型電熱控溫鼓風干燥箱,BP221S型電子天平,LA-205型織物熱定型機,Y571B摩擦牢度測試儀,SW-12型A耐洗色牢度試驗機,HD026N+型電子織物強力儀,KRK007型Elmendorf撕裂度儀.
1.2乳液制備
采用種子乳液聚合法合成丙烯酸酯乳液.將全部單體、乳化劑、引發劑、交聯單體及部分水一起加入到四口燒瓶中,攪拌(800 r/min)乳化0.5 h.將400 mL預乳化液的2/3倒出,在剩余的預乳化液中加入引發劑,升溫并開始緩慢攪拌.當溫度升到75~80℃時,乳印染助劑28卷液開始變藍,此時乳液溫度開始急劇上升(采取適當降溫方式降溫),當溫度下降并穩定時,開始滴加事先倒出的2/3預乳化液,于20~100 min滴加完成,滴完后保溫15~75 min.
1.3丙烯酸酯乳液的性能測試
轉化率[1]:用滴管吸取1~2 g乳液置于已稱重的稱量瓶中,滴入5%的對苯二酚水溶液2~3滴,放入烘箱中于110~120℃下烘干至恒重,計算轉化率;稀釋穩定性[2]:將乳液稀釋至固含量為3%,再將30 mL稀釋液倒入試管中,乳液的高度為20 cm,放置12 h后測量上層清液和沉淀部分體積即可知其稀釋穩定性;聚合穩定性(凝膠率)[3]:乳液聚合結束后,用200目尼龍網過濾,濾渣用自來水洗滌干凈后,烘干至恒重,稱其質量為W1,g;聚合用單體質量為W0,g.凝膠率=(W1/W0)×100%,數值越大表示乳液越不穩定及凝膠產生越多;離子穩定性測試參考文獻[4].
1.4涂料印花工藝
印花[涂料妃紅FGR 2.13%(對印花色漿質量),粘合劑(TM-200單體合成)29.79%,乳化糊4.26%,外交聯劑0.64%,水63.18%]→預烘(80℃,3 min)→焙烘(100~175℃,1.5~5 min).
1.5織物性能測試
摩擦牢度[5]:按GB/T 3920-1997測試;皂洗牢度[6]:按GB/T 3921.1-1997測試;斷裂強力:按GB/T 3923.1-1997《紡織品織物拉伸性能》測試;撕破強力:按GB/T3917.2-1997《紡織品織物撕破性能》測試;顏色性能[7]:用K/S值表示,K/S值越大,表明織物顏色越深.
2結果與討論
2.1影響聚丙烯酸酯乳液合成的因素
2.1.1反應時間
由表1可知,隨著滴加時間的延長,單體殘留量減少,轉化率提高.在滴加60 min時轉化率已達92.10%,但滴加時間過長,生產周期也延長,增加產品成本.考慮后續保溫階段可以進一步提高單體轉化率,故選擇滴加時間為60 min.
由表2可以看出,從30 min開始轉化率沒有太大改變,但是此時仍有單體刺激味,45 min時單體刺激味消失.綜合考慮轉化率和乳液中無單體氣味,聚合反應保溫時間應控制在45 min較合適.
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