柔性互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)黏合劑的研制及應(yīng)用.pdf

1、涂料印染因其工藝流程簡(jiǎn)單、低碳和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，但是涂料印染還存在著印染織物手感和摩擦牢度的矛盾。涂料印染黏合劑的性能是決定涂料印染質(zhì)量的主要因素?；ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(luò)是由兩種或兩種以上的共混聚合物，分子鏈相互貫穿，并至少有一種聚合物分子鏈以化學(xué)鍵的方式交聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)形態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和兩相之間貫穿，其力學(xué)性能也存在一些獨(dú)特之處，利用互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改善涂料印花黏合劑的性能也具有重要的意義。
　　

2、 論文首先制備具有第一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液，該乳液能在低溫固化成膜，應(yīng)用于織物涂料印染，手感柔軟；其次選擇線性大分子聚乙烯醇(PVA)和交聯(lián)單體乙二醛(Glyoxal)為形成第二網(wǎng)絡(luò)的組分；最后把具有第一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液和PVA、乙二醛混合，在一定條件下PVA、乙二醛交聯(lián)并與第一網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)互穿，形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物膜。
　　 (1)以丙烯酸正丁酯(n-BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸異辛酯(2-AEH)、苯乙烯(

3、St)為共聚單體，雙官能團(tuán)的單體為交聯(lián)單體，十二烷基硫酸鈉(SDS)、辛基酚聚氧乙烯醚(TX-30)為復(fù)合乳化劑，α-甲基丙烯酸(MAA)為助乳化劑，過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑，微乳液聚合制備了具有第一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液。用表面張力儀和Zetasizer Nano粒度儀進(jìn)行了表征，研究了復(fù)合乳化劑的量與質(zhì)量比、助乳化劑的量和反應(yīng)溫度對(duì)微乳液粒徑、Zeta電位、轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，SDS與TX-30復(fù)配質(zhì)量比為1:2，且

4、量為體系總質(zhì)量的3.0-3.5 Wt％；MAA的用量為單體總質(zhì)量的5wt%，反應(yīng)溫度為75-80℃，制得的微乳液?jiǎn)误w轉(zhuǎn)化率達(dá)96%，聚合物乳液較穩(wěn)定。
　　 (2)制備具有第一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液，在基本配方中改變交聯(lián)單體在共聚單體中的比例。研究了交聯(lián)單體種類及交聯(lián)單體在共聚單體中的含量對(duì)聚合物膜的外觀、力學(xué)性能、Tg和表面形貌的影響。用強(qiáng)力儀、DSC和掃描探針顯微鏡進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明：
　　 (a)不加交聯(lián)單

5、體和加入較多交聯(lián)單體，乳液的成膜性能均不好，交聯(lián)單體在共聚單體中質(zhì)量比為2wt%左右時(shí)，成膜性能最好。
　　 (b)交聯(lián)單體在共聚單體中含有相同比例時(shí)，選擇分子鏈相對(duì)較長(zhǎng)的交聯(lián)單體A，在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上，聚合物膜在應(yīng)變250%之前，能保持較小的應(yīng)力不變；而選擇分子鏈相對(duì)較短的交聯(lián)單體B，應(yīng)力隨應(yīng)變一直在線性增加。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，實(shí)驗(yàn)選擇交聯(lián)單體A。
　　 (c)共聚單體中加入交聯(lián)單體A的比例在1-5wt%之間逐漸增加時(shí)

6、，聚合物膜的Tg也升高。當(dāng)共聚單體中A含量超過5wt%后，聚合物膜的Tg卻幾乎不變。
　　 (d)掃描分子探針對(duì)聚合物膠膜表面形貌及粗糙度的觀測(cè)表明，交聯(lián)單體在共聚單體中比例增加，其聚合物膜的表面粗糙度也增加。
　　 (3)以制備的具有第一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯乳液為組分Ⅰ(A
　　 Ⅰ)，聚乙烯醇-乙二醛體系為組分Ⅱ(AⅡ)，制備互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)膜。研究了AⅠ中交聯(lián)單體的比例、AⅠ和AⅡ的比例以及膜的焙烘溫度等對(duì)互

7、穿網(wǎng)絡(luò)聚合物膜的力學(xué)性能、吸水率、溶失率和Tg的影響。用紅外光譜儀、強(qiáng)力儀和DSC等進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明：
　　 (a)在AⅠ中，加入適量交聯(lián)單體，能使第一網(wǎng)絡(luò)膜在應(yīng)變250%之前，應(yīng)力基本保持不變，應(yīng)變250%之后，應(yīng)力急劇上升。說明，第一網(wǎng)絡(luò)膜柔軟，但強(qiáng)度不夠。形成的第一網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)密度小，網(wǎng)格大，才能有利于第二網(wǎng)絡(luò)互穿。
　　 (b)形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)膜后，在應(yīng)變約250%之前，應(yīng)力隨應(yīng)變基本保持不變，應(yīng)變?cè)?50

8、%之后，應(yīng)力也快速升高，但比之第一網(wǎng)絡(luò)膜應(yīng)變250%后的應(yīng)力變化要小。說明，互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)膜既保持了第一網(wǎng)絡(luò)膜的柔軟，同時(shí)也增加了膜的“韌性”。
　　 (C)形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)膜后，膜的吸水率、溶失率降低。
　　 (d)AⅠ中交聯(lián)單體含量為2%，AⅡ組分中m(PVA)：m(Glyoxal)為1:0.2-1:0.4，m(AⅡ)/m(AⅠ)為1-3wt%，互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物膜的綜合性能最佳。
　　 (4)以AⅠ和AⅡ?yàn)橥?/p>

9、料印染黏合劑，按照涂料印染配方制備印染涂料。研究了AⅠ組分中交聯(lián)單體含量、AⅡ組分中PVA、乙二醛的質(zhì)量比、AⅠ和AⅡ組分之間比例、焙烘溫度等條件對(duì)織物印染性能的影響。研究結(jié)果表明：AⅠ組分中交聯(lián)單體含量為2-3wt%，AⅡ組分中m(PVA)：m(Glyoxal)為1:0.2，m(AⅡ)/m(AⅠ)為2wt%，m(AⅠ+AⅡ)為印花色漿的15wt%，于120℃焙烘3min，織物涂料印染的綜合性能最好。
　　 (5)以苯乙烯、丙烯

10、酸正丁酯和α-甲基丙烯酸為單體，二乙烯基苯為交聯(lián)單體，辛基酚聚氧乙烯醚(TX-30)和十二烷基磺酸鈉為復(fù)合乳化劑，過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑，通過乳液聚合制備了聚丙烯酸酯反應(yīng)性微凝膠。把微凝膠加入到涂料印染黏合劑中，研究了微凝膠對(duì)黏合劑的流變性能、流平性、力學(xué)性能和涂料印染性能的影響。用紅外光譜儀表征了微凝膠的結(jié)構(gòu)，透射電鏡表征了微凝膠的粒子形態(tài)，流變儀表征了涂料印染黏合劑的流變性，摩擦色牢度測(cè)試儀表征了涂料印花的色牢度，強(qiáng)力儀表征了黏