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1.2.2.2有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备

将1.2.2.1合成的带乙烯基的聚硅氧烷乳液置于四口烧瓶中,并升温至一定温度,加入引发剂过硫酸铵,升至一定温度后,开始滴加丙烯酸酯单体,滴完后追加少量引发剂,然后升温至80℃,保温一定时间后降温,即得产品(固含量[4]为35%~40%,pH值为6~7,为微粘、乳白色泛蓝光半透明乳液).

1.3测试

凝聚率[5]:乳液聚合反应的稳定性用凝聚率mc来表示,由称重法获得.在乳液聚合反应结束后收集聚合体系中的凝聚物,在烘箱中烘至恒重,根据公式计算凝聚率[mc=(Wc/Wm)×100%,式中:Wc为凝聚物的质量,g;Wm为单体的总质量,g].mc值越小,表示乳液聚合反应过程的稳定性越好.

粒径及其分布:乳胶粒粒径采用激光粒度仪进行测定,操作温度为25℃.

粘度:采用旋转粘度计法测试.将转子在试液内旋转1~2min,待读数稳定后,进行读数.维持试样温度不变,以重复操作两次结果的算术平均值为试样的粘度.单体转化率[6]:转化率=[(M-M1-M2)/M3]×100%,其中:M为乳液中固体质量分数%;M1为形成乳液时所加乳化剂质量分数%;M2为形成乳液时所加催化剂质量分数%;M3为形成乳液时所用D4质量分数%.

红外光谱分析:对改性的硅丙乳液和未改性的纯丙烯酸酯乳液,采用FTIR-5700傅立叶变换红外光谱仪进行定性分析.

涂膜耐水性:按GB1733-79进行测试;涂膜耐碱性:按GB9265-88进行测试;涂膜吸水率[7]:将待测的涂膜称重(W0),室温下置于水中浸泡48h,取出后用滤纸吸去表面水分,再称总重(W1),按公式求得涂膜吸水率[=(W1/W0-1)×100%].

干、湿摩擦牢度:按GB/T3920-1997进行测试;皂洗牢度:按GB/T3921.1-1997进行测试;手感:以5~10人为一组,对整理后的织物进行闭目触摸,共分1~5级;亲水性:采用淋水性能测试方法进行测试.

2·结果与讨论

2.1聚合反应的影响因素

2.1.1丙烯酸酯单体及其软硬单体比例

用于共聚的丙烯酸酯类单体可分为三部分:(1)软单体,此类单体的玻璃化温度低,如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯等;(2)硬单体,如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯等;(3)功能性单体.

涂料印花粘合剂玻璃化温度Tg一般在-10℃左右,因而,根据FOX公式进行理论计算来进行软硬单体比例的初步选择.在共聚物链中,硬单体能够赋予涂层较高的使用温度和一定的光泽,并使涂层耐刮擦,软单体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.但硬单体所占的比例大,聚合物的玻璃化温度升高乳液成膜后硬度大,胶膜粘性小,附着力也随之增强.反之,软单体用量大,胶膜粘性大,附着力随之减弱.如果硬单体加入过多,会使聚合物自身的内聚力上升,可增强胶膜硬度,同时也增加了附着力强度,但其耐水性会随之下降,手感也会变差.综合考虑,选择硬软单体比例为1∶5.

2.1.2聚硅氧烷用量

聚硅氧烷与聚丙烯酸酯是两种极性相差很大的聚合物,两者配比不同,会影响反应的稳定性.固定其他条件,改变聚硅氧烷用量来考察其对接枝共聚体系的影响,结果见表1.