传统纯丙乳液应用于织物的涂料印花时,由于需要较高温度的焙烘,所以织物容易受损.选择适当的交联单体合成低温焙烘的印花粘合剂尤为重要,本文探讨了如何合成优良的低温焙烘丙烯酸酯粘合剂及其涂料印花工艺.
1试验
1.1药品及仪器
药品:甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸(AA),丙烯酸羟乙酯(HEA),TM-200(河南精诚化工有限公司),壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10),十二烷基苯磺酸钠(LAS),过硫酸钾(KPS),涂料妃红FGR,乳化糊,外加交联剂.
仪器:JJ-1型电动搅拌器,H.H.S 11-28电热恒温水浴锅,DHG-9076A型电热控温鼓风干燥箱,BP221S型电子天平,LA-205型织物热定型机,Y571B摩擦牢度测试仪,SW-12型A耐洗色牢度试验机,HD026N+型电子织物强力仪,KRK007型Elmendorf撕裂度仪.
1.2乳液制备
采用种子乳液聚合法合成丙烯酸酯乳液.将全部单体、乳化剂、引发剂、交联单体及部分水一起加入到四口烧瓶中,搅拌(800 r/min)乳化0.5 h.将400 mL预乳化液的2/3倒出,在剩余的预乳化液中加入引发剂,升温并开始缓慢搅拌.当温度升到75~80℃时,乳印染助剂28卷液开始变蓝,此时乳液温度开始急剧上升(采取适当降温方式降温),当温度下降并稳定时,开始滴加事先倒出的2/3预乳化液,于20~100 min滴加完成,滴完后保温15~75 min.
1.3丙烯酸酯乳液的性能测试
转化率[1]:用滴管吸取1~2 g乳液置于已称重的称量瓶中,滴入5%的对苯二酚水溶液2~3滴,放入烘箱中于110~120℃下烘干至恒重,计算转化率;稀释稳定性[2]:将乳液稀释至固含量为3%,再将30 mL稀释液倒入试管中,乳液的高度为20 cm,放置12 h后测量上层清液和沉淀部分体积即可知其稀释稳定性;聚合稳定性(凝胶率)[3]:乳液聚合结束后,用200目尼龙网过滤,滤渣用自来水洗涤干净后,烘干至恒重,称其质量为W1,g;聚合用单体质量为W0,g.凝胶率=(W1/W0)×100%,数值越大表示乳液越不稳定及凝胶产生越多;离子稳定性测试参考文献[4].
1.4涂料印花工艺
印花[涂料妃红FGR 2.13%(对印花色浆质量),粘合剂(TM-200单体合成)29.79%,乳化糊4.26%,外交联剂0.64%,水63.18%]→预烘(80℃,3 min)→焙烘(100~175℃,1.5~5 min).
1.5织物性能测试
摩擦牢度[5]:按GB/T 3920-1997测试;皂洗牢度[6]:按GB/T 3921.1-1997测试;断裂强力:按GB/T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能》测试;撕破强力:按GB/T3917.2-1997《纺织品织物撕破性能》测试;颜色性能[7]:用K/S值表示,K/S值越大,表明织物颜色越深.
2结果与讨论
2.1影响聚丙烯酸酯乳液合成的因素
2.1.1反应时间
由表1可知,随着滴加时间的延长,单体残留量减少,转化率提高.在滴加60 min时转化率已达92.10%,但滴加时间过长,生产周期也延长,增加产品成本.考虑后续保温阶段可以进一步提高单体转化率,故选择滴加时间为60 min.
由表2可以看出,从30 min开始转化率没有太大改变,但是此时仍有单体刺激味,45 min时单体刺激味消失.综合考虑转化率和乳液中无单体气味,聚合反应保温时间应控制在45 min较合适.
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