涂料印花增稠劑是印花糊料中重要的組成部分,它可使糊料具有良好的黏度和流變性,防止染料由于織物的毛細效應而從著色部位向非著色部位滲化。聚丙烯酸陰離子型增稠劑雖然目前使用最廣泛,但是其耐電解質能力較差,所以需要對其進行改性。改性的方法是將長鏈單體引入共聚物分子鏈,形成分子問締合Es]。使用比較多的單體是甲基丙烯酸十八酯,甲基丙烯酸十六酯等。但是酯基在酸堿條件下易水解,會影響締合效果,使耐電解質性能受到影響。本研究使用十八烷基乙烯基醚作為疏水單體參與反相乳液聚合反應,醚鍵受酸堿影響較小,長鏈烷基可以繼續發揮締合作用,改善體系的耐電解質能力。
1試驗部分
1.1主要原料
丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM),Span80,N,N’一亞甲基雙丙烯酰胺(MBAM),均為化學純;氫氧化鈉,氯化鈉,過硫酸銨(APS),亞硫酸氫鈉,氯化銅,均為分析純;十八烷基乙烯基醚,煤油,轉相劑TX一10,均為工業品。丙烯酸在氯化亞銅存在下,經氮氣保護加熱減壓,蒸餾純化。
1.2反相乳液合成
將80g丙烯酸用氫氧化鈉水溶液中和至一定的pH值,加入水溶性單體丙烯酰胺12.8g,N,N’一亞甲基雙丙烯酰胺,引發劑過硫酸銨,溶解攪勻,加入由一定量的疏水單體十八烷基乙烯基醚,12.4gSpan80~l煤油120gN成的油相中高速乳化10min。
移至四口燒瓶中,通氮氣,加入亞硫酸氫鈉,于60℃下引發聚合。在60℃下保溫3h出料,加入Tx一10,得最終產物。
1.3性能測試
1.3.1增稠能力和黏度指數
準確稱取3g產物,加入水配成3%白漿(質量分數,下同),攪拌使其充分吸水達到平衡,采用NDJ一5S數顯黏度計測試白漿黏度。計算60r/min和6r/min下白漿的黏度比值VI,比值越小表示流體黏度隨剪切應力變大而減小的程度越明顯,漿料流變性越好。
1.3.2黏度保留率
配3%的白漿300g,加入0.15g氯化鈉,測試加鹽前后的黏度,黏度保留率n/=n后/n前。黏度保留率越高,抗電解質性能越好。
1.4聚合物乳液轉化率測定
聚合物乳液轉化率測定采用稱重法,取約lg的乳液,加入2%的阻聚劑對苯二酚溶液后放入烘箱80℃干燥至恒重[加],按照下式計算轉化率:
式中:投料中不揮發物指除水、單體外的其他組分。
1.5結構分析
用kvatar一36O型傅立葉變換紅外光譜儀(美國Nicolet公司)對樣品進行檢測分析。
2結果與討論
2.1引發劑用量對黏度和黏度指數的影響
體系中引發劑的量會決定活性中心的多少,進而影響反應的速率和聚合物的分子量。由圖1可見,在引發劑總量小于0.5%(相對于單體的質量分數)時,體系的黏度隨引發劑用量的增加而增加,黏度指數下降;但體系的引發劑量大于0.5%時,黏度隨體系中引發劑量的增加而降低,黏度指數上升。這是因為引發劑的量少,生成的活性中心少,一部分被體系的雜質終止失去活性,剩余的少量活性中心不能完全引發反應,殘余較多單體,使得增稠性能下降。反應活性越多,反應速率越快,聚合物分子量少,增稠劑的黏度低。但如果反應活性過高,容易發生凝膠爆聚。為得到穩定高效的增稠劑,本實驗測定的最佳引發劑的用量為單體用量的0.5%。

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