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由图3可见,随交联单体MBAM用量增加,聚合物的增稠能力先上升后下降,当交联单体质量分数为0. 27%时,粘度最大。图4显示此时的粘度指数PVI达最小值,即增稠剂有较好的假塑性,耐机械剪切能力
最好。因此,交联剂MBAM的最佳用量为共聚单体质量的0.27%。
2.3pH值对增稠性能的影响
聚合前丙烯酸用氨水中和,改变其中和度,考察对增稠性能的影响(见图5)。
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由图5可见,当pH值小于6时,丙烯酸在油相中溶解量比丙烯酸盐多,与油相中的AIBN碰撞几率较大,因而引发诱导期短,反应剧烈,产物容易生成凝胶,增稠效果差; pH值大于7后,中和成盐的丙烯酸量增多,丙烯酸在油相中的溶解量比丙烯酸盐少,所以诱导期增长,产物相对分子质量降低,增稠性能变差。试验发现,粘度指数PVI和耐电解质能力随pH值增加而增大,且以pH值6.5时为最佳。
2.4聚合温度和诱导时间的影响
丙烯酸和丙烯酰胺均属乙烯基单体,聚合反应时放出大量的热,其聚合热[8]见表2。
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由表3看出,其自由基的分解速率常数和半衰期[9]随温度的不同而变化。聚合温度低于65℃时,自由基分解慢,引发速度慢,因而诱导期长,且聚合产物的转化率低,增稠能力低;随着反应温度升高,自由基分解加快,引发速度快,因而诱导期短,且聚合产物的转化率提高;聚合温度大于75℃时,则诱导期很短或无诱导期,由于反应热难以控制,导致反应剧烈,容易发生爆聚并产生凝胶。试验发现,温度在65~75时,诱导期为40~60min,聚合反应平稳,易于控制,且有较高的转化率,产物的增稠效果好,加盐后粘度保留率较高,粘度指数比较稳定。
2.5技术指标及应用效果
目前,英国联合胶体公司的AlcoprintPTF产品几乎占据了国内涂料印花用合成增稠剂的大部分市场。AlcoprintPTF增稠能力强,含固量60%左右,触变稳定性好,适用于各种纤维的手工、机械印花[10]。本试验制备的增稠剂PTE21不含火油、APEO、重金属、致癌物质,使用时无需加氨水,成糊具有良好的触变、剪切、耐电解质等性能。在相同条件下,将增稠剂PTE21与进口AlcoprintPTF的各项技术指标进行评定,并分别进行印花测试,结果见表4、5。
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