2.1.2有机硅用量
由表2可知,随着有机硅用量的增加,转化率增加、粘合剂应用性能变好,但接枝量超过5%时,转化率降低、粘合剂应用性能变差,原因是有机硅氧烷中大量的Si-OR可形成交联结构,增加膜的交联密度,有助于膜的耐水性的提高.而聚合物中未反应的Si-OH可与纤维表面的羟基等作用,形成氢键或化学键,提高与纤维的粘结力.但有机硅氧烷与丙烯酸酯类单体共聚时竞聚率差别较大,不易与丙烯酸酯类单体共聚,使用有机硅氧烷改性时,它在聚合体系中起到链转移的作用,随着用量的增加,链转移作用更加明显.因此,采用有机硅(D4+VTMS)用量5%(对聚丙烯酸酯质量)进行聚丙烯酸酯乳液的有机硅改性.
2.1.3催化剂及其用量
催化剂及其用量对粘合剂性能的影响见表3.
由表3可看出,十二烷基苯磺酸(SDBA)与KOH作催化剂,均导致转化率降低、应用性能变差,且KOH的影响更大,十二烷基硫酸钠(SDS)为阴离子型乳化剂,pH值对离子型乳化剂的乳化性能影响较大.KOH用量增加,乳液碱性增强,SDS在胶粒表面的物理吸附作用降低,致使部分胶粒“裸露”,胶粒的碰撞概率增加,会产生大量凝聚物,致使反应转化率降低,而SDBA分子内含有亲水性较强的羧基基团,易降低粘合剂皮膜耐水性及印花后织物的牢度,而且SDBA用量的增加使体系酸性增强,体系中的正电荷易破坏阴离子乳化剂在乳胶粒表面形成的双电荷保护层,而导致乳液聚合过程中凝胶增加、转化率降低、应用性能变差,而无机酸A虽然不存在亲水胜较强的羧基基团,但用量过高亦会破坏乳胶粒表面的双电荷保护层,而造成负面影响.同时,无机酸A廉价易得,从实际生产考虑,选择无机酸A作催化剂可大大降低生产成本.因此,综合考虑,选用无机酸A 1.5%(对D4质量)作为催化剂进行有机硅预聚.
2.1.4偶联剂用量
由表4可知,偶联剂VTMS用量1.0%(对D4质量)时粘合剂综合性能较佳.当VTMS用量超过1.O%(对D4质量)时,粘合剂性能随偶联剂用量的增加而变差,原因是偶联剂VTMS为烷氧基硅烷单体,烷氧基硅烷单体在乳液聚合条件下极易水解生成活性的硅醇,再发生偶联剂分子间的缩合反应以及偶联剂分子与D4的开环产物分子间的缩合反应,有利于D4的开环反应向有利的方向进行;当体系中偶联剂含量过高时,早期因自身的缩合交联反应过快,产生大量的凝聚物,使聚合反应无法进行,造成共聚物的生成量过多,共聚物和改性单体之间的交联程度过大,使D4开环形成大分子链的运动能力降低,导致链缠绕、卷曲,影响手感.同时偶联剂用量的增加导致乳胶粒中有机硅单元的含量增加,这些有机硅单元是分布在乳胶粒中或乳胶粒的外层,导致聚合物乳液的粘度增加;同时,乳液的粘度还与乳胶粒的粒径有关,粗乳状液经均匀化后,其颗粒大小分布得以改变,界面面积及液珠间相互作用增加,则乳液粘度常有显著增加.因此,在有机硅预聚过程中,偶联剂用量宜为l.0%(对D4质量).
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