目前,涂料印花中的手感与色牢度的平衡、环保等问题都未得到圆满解决,而解决这些问题的核心是要合成出新环保型印花粘合剂,它须具备的基本特征包括;1结膜无色透明,加热不泛黄,皮膜坚固且弹性好,粘着力强,耐水洗及干洗,耐日晒及老化,2柔软,手感好,并且不发粘;3印花织物的各项色牢度不低于染料印花标准。
乳液粘合剂常见的有聚丙烯酸醋类、丁二烯类、醋酸乙烯酯(VAc)。类和聚氨醋类,其中聚丙烯酸醋类粘合剂是应用最普遍的一类粘合剂。丙烯酸醋乳液具有相对分子质量大、干燥成膜快、对多种基材粘接性能好、透明度高等优点,是高档乳胶漆的主要成膜物质,并且其原料来源广泛。中国的醋化级丙烯酸和通用丙烯酸醋的装置产能分别达到了106.4万t/a和120.1万t/a的新水平,且丙烯酸及醋类的下游产品多为环保、绿色产品,符合当今世界潮流。
1.1.1 共聚单体
共聚丙烯酸醋类单体可分为软单体,此类单体的玻璃化温度低,能够赋予涂层一定的柔韧性,使聚合物在低温下有良好的使用性。如丙烯酸丁醋(BA)、丙烯酸乙酷(EA)、丙烯酸异辛醋(2-EHA)等;2硬单体,可赋予涂层较高的使用温度和一定的光泽,并使涂层耐刮擦。如丙烯酸甲醋甲基丙烯酸甲酷等;3功能性单体,有竣基单体和交联型单体两种。梭基单体如丙烯酸、甲基丙烯酸等,可提高粘合剂乳液的稳定性,进行交联催化,并有自增稠作用。交联型单体如丙烯酸经丙醋、丙烯酸环氧丙醋等,分子结构中有经甲基(-CH2-OH)、环氧基等。这类粘合剂在焙烘后能发生交联,形成三维网状结构,但须进行高温焙烘,浪费能源而且还可能损伤底物。随着涂料印花要求的提高,各类改性粘合剂产品应运而生,聚合单体体系也不断更新。
为降低成本,提高粘合剂的耐水性、耐碱性、硬度、抗污性和抗粉化性等,刘方方等引人苯乙烯(St)替代常用的甲基丙烯酸甲醋,St成膜温度高,仅用St)不能降低丙烯酸醋单体的用量和粘合剂成本,用醋酸乙烯醋可降低粘合剂成本,但VAc耐水性差,为此以VAc。为核制成了VAc/St/BA核壳结构乳液粘合剂MFT,其耐水性好,成本较低,应用效果与丙烯酸乳液粘合剂相当。
常用丙烯酸酷系列自交联粘合剂中均含有一经甲基丙烯酞胺,存在大量的游离甲醛,国内外相关科研人员对此作了许多研究工作,选用不同的自交联单体和功能性单体来代替N一经甲基丙烯酞胺制成环保型无甲醛印花粘合剂,探讨了新的化学交联体系,根据不同的化学机理,沈翠慧等采用自交联单体807-3取代N一经甲基丙烯酞胺,以丙烯酸醋为基本原料,通过预乳化半连续乳液聚合的方法合成了一种环保型低温涂料印花粘合剂。该粘合剂的各项性能达到设定的要求,且其印花织物上的游离甲醛量合格。另外,陈宝国选用无醛活性单体G和甲基丙烯酸作混合交联单体,萧继华等自行研制了反应性单体M、N,所合成的粘合剂都达到了预期的目标。
1.1.2 共聚改性剂
1.水性聚氨醋。单一的聚丙烯酸醋系列存在着粘度低,作乳胶漆涂料使用须加增稠剂,作胶粘剂使用易产生渗胶,且形成的胶膜柔韧性差等问题,使其应用受到一定的限制。而水性WPU聚氨醋恰好具有粘度高,所形成胶膜柔韧好等特点,用WPU对PA进行改性,可使两者的优点有机结合,从而使丙烯酸醋的性能得到改善。邓爱民等以WPU物理参混的方式对所合成PA的进行改性,经研究以丙烯酸醋及其衍生物为主单体,丙烯酸为官能单体,采用乳液聚合法合成聚丙烯酸醋乳液,并以水性聚氨酷对聚丙烯酸醋乳液进行改性。研究了搅拌速度200r/min,引发剂、丙烯酸和水性聚氨醋含量对乳液及漆膜性能的影响。结果表明在搅拌速度为,引发剂、丙烯酸和水性聚氨醋含量分别为0.8%、0.3.%和40%的条件下得到的乳液稳定性、外观较好,粘度为88mPa·s漆膜柔韧性好,附着力为一级红外光谱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复合结构。
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