含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯粘合劑的制備及應(yīng)用.pdf

1、涂料印花是借助粘合劑成膜將對纖維沒有親和力的涂料粘附在纖維上來獲得花紋圖案的印花工藝，其印制過程無需水洗和固色，是一種簡便、綠色的印花生產(chǎn)工藝。常用的涂料印花粘合劑為聚丙烯酸酯類粘合劑，但其皮膜“冷脆熱粘”且不耐水，嚴(yán)重影響印花織物的濕摩擦牢度和手感。有機(jī)硅氧烷鏈段柔順且疏水性強(qiáng)，以其改性聚丙烯酸酯可提高膠膜的疏水性和柔軟性，從而改善印花織物的濕摩擦牢度和手感;有機(jī)氟物具有很低的表面能，有機(jī)氟改性聚丙烯酸酯可賦予聚丙烯酸酯膠膜優(yōu)異的耐水

2、性。本課題擬將有機(jī)硅和有機(jī)氟同時引入聚丙烯酸酯，改性聚丙烯酸酯，以期氟鏈段在表面遷移的同時促進(jìn)聚硅氧烷鏈段膠膜表面富集，賦予膠膜良好的耐水性和柔軟性，有效改善印花織物的干濕摩擦牢度和手感。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　第一部分:雙乙烯封端型含氟聚硅氧烷的合成及應(yīng)用性能。采用八甲基環(huán)四硅氧烷(D4）和甲基三氟丙基環(huán)三硅氧烷(DF3)為原料，四甲基二乙烯基二硅氧烷為封端劑，以濃硫酸為催化劑，合成乙烯封端含氟聚硅氧烷，并將其用于聚丙烯酸

3、酯的改性。研究了合成工藝因素對轉(zhuǎn)化率的影響，優(yōu)化了工藝條件。采用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)及凝膠滲透色譜(GPC)對乙烯封端含氟聚硅氧烷進(jìn)行表征，并將其改性聚丙烯酸酯應(yīng)用于涂料印花，測試了其印花性能。結(jié)果表明，雙乙烯封端含氟聚硅氧烷合成優(yōu)化工藝條件為:催化劑用量0.6％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時間5h。FTIR和1H-NMR圖譜表征產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)為雙乙烯封端型含氟聚硅氧烷，雙乙烯封端含氟聚硅氧烷合成工藝對

4、不同分子量雙乙烯封端型含氟聚硅氧烷具有較好的適用性。織物印花性能結(jié)果表明改性聚丙烯酸酯的耐干濕摩擦牢度得到提高，手感得到改善。
　　第二部分:改性聚丙烯酸酯乳液的制備與性能。通過細(xì)乳液聚合，采用雙乙烯封端含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯。研究了乳化劑復(fù)配體系、含氟聚硅氧烷用量和分子量對乳液及其膠膜性能的影響;并測定了改性聚丙烯酸酯膠膜的表面元素分布、膠膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性能。結(jié)果表明:乳化劑復(fù)配體系的質(zhì)量配比（十二烷基硫酸鈉∶平平

5、加O∶丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸銨）為1.5∶1∶1，總用量為6％時，聚合反應(yīng)的穩(wěn)定性和乳液性能良好，且此時膠膜具有較優(yōu)的力學(xué)性能。隨著含氟聚硅氧烷用量的增加，膠膜的耐水性得到提高，斷裂強(qiáng)度逐漸下降，斷裂延伸率逐漸增加，斷裂功先增后減;隨著含氟聚硅氧烷分子量的增加，膠膜的耐水性先提高后降低，斷裂強(qiáng)度增加，斷裂延伸率下降，斷裂功變小。當(dāng)含氟聚硅氧烷用量為6％，分子量為6240時，膠膜表面Si/C比例大，膠膜耐水性好，斷裂強(qiáng)度高，斷裂延伸

6、率好，斷裂功大，力學(xué)性能較優(yōu)。DSC測試表明改性膠膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-9.04℃，相比于未改性膠膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。TG測試結(jié)果表明膠膜熱分解溫度為457.33℃，與常規(guī)聚丙烯酸酯相比熱分解溫度提高40℃左右，說明引入含氟聚硅氧烷鏈段可以有效提高膠膜的熱穩(wěn)定性能。
　　第三部分:含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯粘合劑的涂料印花應(yīng)用。將改性聚丙烯酸酯粘合劑應(yīng)用于涂料印花，研究了粘合劑用量、焙烘溫度和焙烘時間對印花織物干濕摩擦牢度和手感

7、的影響，并與純PA和有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯粘合劑性能比較。結(jié)果表明:粘合劑用量14％，焙烘溫度160℃，焙烘時間4 min時，印花織物的干摩擦牢度達(dá)到4級，濕摩擦牢度達(dá)到4-5級，手感柔軟。相比于未改性聚丙酸酯粘合劑，印花織物干、濕摩擦牢度均得到明顯提高，干摩擦色牢度提高半級，濕摩擦色牢度提高1-1.5級，手感提升最為明顯。相比有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯粘合劑，印花織物干摩擦色牢度相當(dāng)，濕摩擦色牢度提高0.5級。氟硅改性聚丙烯酸酯粘合劑較未改性