環(huán)保型印花粘合劑的工藝.doc

1.研制的原因目前國內生產的涂料印花粘合劑分為3種：以N-羥甲基丙烯酰胺為交聯(lián)單體的涂料印花粘合劑；以丁氧基丙烯酰胺等低溫交聯(lián)單體制成的涂料印花粘合劑；以水性丙烯酸酯和聚氨酯(PU)接枝聚合而成的涂料印花粘合劑(PUA)。使用第種涂料印花粘合劑的缺點是需要高溫(150170)焙烘，使粘合劑交聯(lián)成膜后，其色牢度和水洗牢度才能達到要求；另外，在烘干和貯存過程中該粘合劑會釋放出甲醛，使織物上的游離甲醛含量難以達到內衣和童裝的要求，產品的出口貿易會受到限制。而使用第種和第種涂料印花粘合劑，雖可滿足環(huán)保要求，但仍需要80100的焙烘，才能使粘合劑交聯(lián)成膜，從而使色牢度和水洗牢度達到相應的要求；因此，該烘干過程無形中既增加了工序，也浪費了大量能源。節(jié)約能源是世界各國非常關注的問題。而且乳液聚合中使用的乳化劑大多含有烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，該類物質對環(huán)境造成的潛在危害已經被廣泛研究和論證。2.環(huán)保型印花粘合劑需要具備的基本特征包括：1結膜無色透明，加熱不泛黃，皮膜堅固且彈性好，粘著力強，耐水洗及干洗，耐日曬及老化，2柔軟，手感好，并且不發(fā)粘；3印花織物的各項色牢度不低于染料印花標準。3.產品制備方法：3.1以其它單體取代N-羥甲基丙烯酰胺作為交聯(lián)劑：3.1.1以LEG代替N-羥甲基丙烯酰胺作為交聯(lián)劑。為了改善涂料印花的摩擦牢度和水洗牢度，可在合成乳液時加入交聯(lián)單體LEG，由于LEG是多官能團單體，因此在乳液成膜時不需要焙烘就可以常溫交聯(lián)。增加LEG的用量，可以使粘合劑分子鏈的網絡結構變得致密，膠膜的機械性能得以提高，具體表現(xiàn)為粘合劑對基層的附著力增強、印花織物的摩擦牢度和水洗牢度也隨之增加。但是，交聯(lián)劑LEG含量過高時，會導致交聯(lián)密度過大、交聯(lián)問距變短和交聯(lián)點單鍵內旋轉變得困難，從而不利于分子鏈段的運動和相互纏結，致使膠膜彈性降低而影響手感；另外，LEG價格昂貴，其用量增加會導致成本上升。綜合考慮，選擇LEG用量為單體質量的10-2O時較適宜。3.1.2自交聯(lián)單體807-3取代N-羥甲基丙烯酰胺沈翠慧等采用自交聯(lián)單體807-3取代N一經 甲基丙烯酞胺，以丙烯酸醋為基本原料，通過預乳化半連續(xù)乳液聚合的方法合成了一種環(huán)保型低溫涂料印花粘合劑。該粘合劑的各項性能達到設定的要求，且其印花 織物上的游離甲醛量合格。3.1.3無醛活性單體G和甲基丙烯酸作混合交聯(lián)單體陳寶國選用無醛活性單體G和甲基丙烯酸作混合交聯(lián)單體。3.1.4選用環(huán)氧丙烯酸酯反應性單體與丙烯酸作為交聯(lián)單體 余曉紅等人選用環(huán)氧丙烯酸酯反應性單體與丙烯酸作為交聯(lián)單體參與乳液聚合，確定丙烯酸丁酯為軟單體，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯為硬單體，軟、硬比為5:1，選用環(huán)氧丙烯酸酯為活性單體，用量為56，陰、非離子乳化劑用量比例1:23，乳化劑為2.53，引發(fā)劑用量0.3，溫度控制在8085 ，合成的粘合劑在使用過程中不會釋放游離甲醛，產品性能如摩擦牢度、手感、成膜性能及乳液穩(wěn)定性優(yōu)良， 屬新一代的環(huán)保型粘合劑。 3.1.5自交聯(lián)單體8073取代N一羥甲基丙烯酰胺沈翠慧等人采用自交聯(lián)單體8073取代N一羥甲基丙烯酰胺，以丙烯酸酯為基本原料，通過預乳化半連續(xù)乳液聚合的方法合成了一種環(huán)保型低溫涂料印花粘合劑。其中復合乳化劑和8073的用量分別為單體總質量的3和15。3.2改變聚合單體為降低成本，提高粘合劑的耐水性、耐堿性、硬度、抗污性和抗粉化性等，劉方方等引人苯乙烯（St）替代常用的甲基丙烯酸甲醋，St成膜溫度高，僅用 St不能降低丙烯酸醋單體的用量和粘合劑成本，用醋酸乙烯醋可降低粘合劑成本，但VAc耐水性差，為此VAc為核制成了VAc/St/BA核殼結構乳液粘合劑MFT，其耐水性好，成本較低，應用效果與丙烯酸乳液粘合劑相當。蕭繼華等自行研制了反應性單體M、N，所合成的粘合劑都達到了預期 的目標。曾慶樂等探索了丁二烯與丙烯酸醋乳液共聚的各種影響因素表明乳液共聚產物膠乳適合作涂料印花粘合劑。3.3選共聚改性劑3.3.1水性聚氨酯鄧愛民等以水性WPU聚氨醋物理參混的方式對所合成聚丙烯酸酯PA的進行改性，經研究以丙烯酸醋及其衍生物為主單體，丙烯酸為官能單體，采用乳液聚合法合成聚丙烯酸醋乳 液，并以水性聚氨酷對聚丙烯酸醋乳液進行改性。研究了攪拌速度200r/min，引發(fā)劑、丙烯酸和水性聚氨醋含量對乳液及漆膜性能的影響。結果表明在攪拌 速度為，引發(fā)劑、丙烯酸和水性聚氨醋含量分別為0.8%、0.3.%和40%的條件下得到的乳液穩(wěn)定性、外觀較好，粘度為88mPas漆膜柔韌性好，附 著力為一級紅外光譜分析表明改性后的聚丙烯酸醋乳液具有聚丙烯酸醋和聚氨酷的復合結構。3.3.2有機硅有機硅改性聚丙烯酸醋主要通過物理共混法、溶液聚合和本體聚合、乳液共聚核殼乳液聚合、互穿網絡結構型乳液等途徑實現(xiàn)。王小娟以八甲基環(huán)四硅氧烷 （D4）、十二烷基苯磺酸鈉、丙烯酸甲醋、過硫酸按、碳酸氫鈉等為原料，合成了有機硅改性丙烯酸醋粘合劑。紅外光譜分析表明丙烯酸醋類聚合物和有機硅單體 進行了共聚合反應，最佳合成條件為聚硅氧烷（八甲基環(huán)四硅氧烷）用量10%、m（硬單體）：m（軟單體）=1：5、反應溫度80、引發(fā)劑用量0.4% （對烯類單體質量）、乳化劑用量4%（對單體總質量），作為涂料印花粘合劑使用時，整理織物牢度較好，手感柔軟滑爽，且與未改性粘合劑的親水性相當，經該 粘合劑整理的織物無甲醛釋放，符合環(huán)保要求。此外，彭勇剛等采用D4與乙烯基硅烷偶聯(lián)劑進行開環(huán)聚合，制得含乙烯基的聚硅氧烷乳液，并將其用于丙烯酸醋乳 液的改性奮可得到一種手感柔軟、色牢度優(yōu)良的涂料印花粘合劑。3.4乳化劑的改進粘合劑中乳化劑的存在降低了粘合劑在基材表面的附著力，也給粘合劑的表面性質、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的影響。為了解決上述 問題，人們嘗試用可聚合乳化劑來替代傳統(tǒng)乳化劑，既可改善織物的手感，又能提高耐干洗和耐水洗性?？删酆先榛瘎┚哂锌蓞⒓泳酆戏磻碾p鍵，能作為共聚組分 參與聚合結合到分子鏈上，又能起穩(wěn)定乳膠粒的作用，且能有效防止成膜后乳化劑的遷移，提高涂膜的耐水性和附著力。顧相軍等以自制的可聚合乳化劑馬來酸配脂 肪醇聚氧乙烯醚單醋鈉鹽代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化劑合成了苯乙烯/丙烯酸丁酷/甲基丙烯酸甲醋三元共聚乳液粘合劑，并將合成的粘合劑用于涂料印花。朱文均等采用自制功 能性和反應性乳化劑及互穿聚合物網絡技術，合成了一種新型NC-203粘合劑，具有較好的粘接力，已被多家服裝輔料企業(yè)用于熱熔膠整理，整理后織物具有良 好的剝離強度以及理想的各項物理指標。此外，無皂乳液聚合在反應過程中不加或加微量乳化劑的乳液進行聚合，克服了傳統(tǒng)乳液聚合的弊端，并且無皂乳液粒子大小均勻、表面清潔，廣泛用于生物、 醫(yī)學、化工等領域。沈飛葉等采用無皂乳液聚合，選擇合適的陽離子單體和引發(fā)劑，用自由基聚合法合成了穩(wěn)定的陽離子型聚合物乳液。探討了軟單體BA、陽離子 單體M、引發(fā)劑過硫酸胺（APS）用量、攪拌速度等因素對乳液性質的影響，用作涂料染色的粘合劑，效果較陰離子粘合劑好，濕摩擦牢度相近，手感柔軟。3.5聚氨醋類涂料印花粘合劑劉梅等以異佛爾酮二異氰酸醋（IPDI）、聚乙二醇1000（PEG1000）、2，2一二經甲基丙酸（DMPA）、三乙胺（TEA）、 二乙烯三胺為原料合成了水性聚氨醋，其具有較好的耐電解質、耐酸和耐堿性，以摩擦牢度、皂洗牢度、手感等為指標，考察其作為涂料印花粘合劑的應用。水性聚 氨醋涂料印花粘合劑是一種新型環(huán)保型粘合劑，是將聚氨醋細粒分散于連續(xù)水相中形成的二元膠體，具有不燃、無毒、無環(huán)境污染、無火災隱患等優(yōu)點，越來越受到 人們的重視。3.6選用特殊工藝3.6.1核殼結構采用核殼聚合法能夠改善粘合劑的堵網性，以減少印花堵網而提高印花正品率。人們一直致力于研制出一種無甲醛低溫核殼結構的涂料印花粘合劑，使其在低溫 焙烘或者免焙烘的條件下獲得滿意的織物牢度性能，徹底解決游離甲醛問題，同時改善涂料印花中普遍存在的手感差的問題，屬于環(huán)保型產品。蔣學等選擇新型交聯(lián) 單體代替N一經甲基丙烯酞胺，采用半連續(xù)種子乳液聚合法制備核殼型環(huán)保粘合劑，透射電鏡（TEM）觀察到粘合劑乳液粒子具有明顯的核殼結構。分析結果表 明：粘合劑乳液固含量約30%，粒子粒徑分布均一，粒徑150nm左右，并且粒徑隨交聯(lián)單體的用量增加而逐漸變大。采用丙烯酸輕丙醋交聯(lián)單體的反應活性較 高，容易形成凝膠物。其用于棉織物涂料印花時摩擦牢度、刷洗牢度、皂洗牢度和手感均良好。3.6.2互穿網絡（IPN）結構IPN能在很大程度上改變高聚物的性能，制備方法也不復雜，將印染行業(yè)中的助劑制備成IPN使之適應工藝要求，可提高產品質量，如染色牢度和手感。青 正安等利用微乳液聚合方法，選用丙烯酸醋類單體和有機硅類功能性單體，研制出具有互穿網絡結構的涂料印花環(huán)保粘合劑.Wu等提出將IPN結構的聚有機硅/ 聚（苯乙烯一丙烯酸丁醋）用作粘合劑，大大提高了染色性能、光澤度、耐水性、耐甲苯性。3.6.3輻射引發(fā)