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有机硅改性聚丙烯酸醋主要通过物理共混法、溶液聚合和本体聚合、乳液共聚核壳乳液聚合、互穿网络结构型乳液等途径实现。王小娟以八甲基环四硅氧烷(D4)、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸甲醋、过硫酸按、碳酸氢钠等为原料,合成了有机硅改性丙烯酸醋粘合剂。红外光谱分析表明丙烯酸醋类聚合物和有机硅单体进行了共聚合反应,最佳合成条件为聚硅氧烷(八甲基环四硅氧烷)用量10%、m(硬单体):m(软单体)=1:5、反应温度80℃、引发剂用量0.4%(对烯类单体质量)、乳化剂用量4%(对单体总质量),作为涂料印花粘合剂使用时,整理织物牢度较好,手感柔软滑爽,且与未改性粘合剂的亲水性相当,经该粘合剂整理的织物无甲醛释放,符合环保要求。此外,彭勇刚等采用D4与乙烯基硅烷偶联剂进行开环聚合,制得含乙烯基的聚硅氧烷乳液,并将其用于丙烯酸醋乳液的改性奋可得到一种手感柔软、色牢度优良的涂料印花粘合剂。

3.丁二烯。国外有丙烯酸酷与丁二烯共聚乳液涂料印花粘合剂,性能甚佳,而目前国内生产的粘合剂基本上不含丁二烯,原因是丁二烯在常温下呈气态,生产技术要求高。针对此,曾庆乐等探索了丁二烯与丙烯酸醋乳液共聚的各种影响因素表明乳液共聚产物胶乳适合作涂料印花粘合剂。

1.1.3乳化剂的改进

粘合剂中乳化剂的存在降低了粘合剂在基材表面的附着力,也给粘合剂的表面性质、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的影响。为了解决上述问题,人们尝试用可聚合乳化剂来替代传统乳化剂,既可改善织物的手感,又能提高耐干洗和耐水洗性。可聚合乳化剂具有可参加聚合反应的双键,能作为共聚组分参与聚合结合到分子链上,又能起稳定乳胶粒的作用,且能有效防止成膜后乳化剂的迁移,提高涂膜的耐水性和附着力。顾相军等以自制的可聚合乳化剂马来酸配脂肪醇聚氧乙烯醚单醋钠盐代替传统乳化剂合成了苯乙烯/丙烯酸丁酷/甲基丙烯酸甲醋三元共聚乳液粘合剂,并将合成的粘合剂用于涂料印花。朱文均等采用自制功能性和反应性乳化剂及互穿聚合物网络技术,合成了一种新型NC-203粘合剂,具有较好的粘接力,已被多家服装辅料企业用于热熔胶整理,整理后织物具有良好的剥离强度以及理想的各项物理指标。

此外,无皂乳液聚合在反应过程中不加或加微量乳化剂的乳液进行聚合,克服了传统乳液聚合的弊端,并且无皂乳液粒子大小均匀、表面清洁,广泛用于生物、医学、化工等领域。沈飞叶等采用无皂乳液聚合,选择合适的阳离子单体和引发剂,用自由基聚合法合成了稳定的阳离子型聚合物乳液。探讨了软单体BA、阳离子单体M、引发剂过硫酸胺(APS)用量、搅拌速度等因素对乳液性质的影响,用作涂料染色的粘合剂,效果较阴离子粘合剂好,湿摩擦牢度相近,手感柔软。

1.2聚氨醋类涂料印花粘合剂

水溶性聚氨醋具有干燥成膜,其分子组成兼有软、硬链段,配比适当,能赋予膜较好的柔软性和机械强度,并将涂料微粒固着于纤维表面。此外,水溶性聚氨醋含有端基一NCO,可与纤维素纤维中的一OH发生交联反应,再者大分子重复单元上含有活泼氢,能与分子本身未反应的异氰酸醋基形成交联,进一步提高涂料印花的各项牢度。刘梅等以异佛尔酮二异氰酸醋(IPDI)、聚乙二醇1000(PEG1000)、2,2一二经甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、二乙烯三胺为原料合成了水性聚氨醋,其具有较好的耐电解质、耐酸和耐碱性,以摩擦牢度、皂洗牢度、手感等为指标,考察其作为涂料印花粘合剂的应用。水性聚氨醋涂料印花粘合剂是一种新型环保型粘合剂,是将聚氨醋细粒分散于连续水相中形成的二元胶体,具有不燃、无毒、无环境污染、无火灾隐患等优点,越来越受到人们的重视。

2聚合方法的改进

2.1核壳结构

采用核壳聚合法能够改善粘合剂的堵网性,以减少印花堵网而提高印花正品率。人们一直致力于研制出一种无甲醛低温核壳结构的涂料印花粘合剂,使其在低温焙烘或者免焙烘的条件下获得满意的织物牢度性能,彻底解决游离甲醛问题,同时改善涂料印花中普遍存在的手感差的问题,属于环保型产品。蒋学等选择新型交联单体代替N一经甲基丙烯酞胺,采用半连续种子乳液聚合法制备核壳型环保粘合剂,透射电镜(TEM)观察到粘合剂乳液粒子具有明显的核壳结构。分析结果表明:粘合剂乳液固含量约30%,粒子粒径分布均一,粒径150nm左右,并且粒径随交联单体的用量增加而逐渐变大。采用丙烯酸轻丙醋交联单体的反应活性较高,容易形成凝胶物。其用于棉织物涂料印花时摩擦牢度、刷洗牢度、皂洗牢度和手感均良好。

2.2互穿网络(IPN)结构

IPN能在很大程度上改变高聚物的性能,制备方法也不复杂,将印染行业中的助剂制备成IPN使之适应工艺要求,可提高产品质量,如染色牢度和手感。青正安等利用微乳液聚合方法,选用丙烯酸醋类单体和有机硅类功能性单体,研制出具有互穿网络结构的涂料印花环保粘合剂.Wu等提出将IPN结构的聚有机硅/聚(苯乙烯一丙烯酸丁醋)用作粘合剂,大大提高了染色性能、光泽度、耐水性、耐甲苯性。

2.3辐射引发聚合

辐射聚合可在较低温度下进行,温度对聚合速率和相对分子质量影响较小,聚合中无引发剂残基。杨建军等采用原位乳液聚合工艺,利用钻60-r下辐射制备出水性丙烯酸醋一聚氨醋无醛涂料印花粘合剂AH一2A,反应过程易于控制,产品质量稳定,贮存稳定性好,是一种新型的无醛、无APEO的绿色产品。产品经过用户使用,认为该产品耐电解质性能较好,印花织物手感柔软,各项性能指标均能满足涂料印花工艺的要求。

3结束语

国内外纺织印染行业涂料印花粘合剂不断更新换代,主要是通过提高牢度、改善手感、降低能耗、减少污染,以达到更佳的效果,使创新成果产业化,从而提高经济效益和社会效益,今后的发展方向将集中在以下几个方面:1降低产品成本,开发性能优异的非丙烯酸醋类粘合剂。2.研制常温交联的环保交联剂,仅自然干燥即可,真正做到低碳,并且不会释放游离甲醛和APEO,符合环保要求。3.研究新的乳液聚合工艺和引发技术,如互穿网络(IPN)、无皂乳液聚合、紫外线可焙烘型,不需常规热焙烘及皂洗水洗、烘干工艺等。