三種交聯(lián)單體的特殊性能和在丙烯酸乳液中的應(yīng)用-

1、AAEM/HEAA/舊MA種環(huán)保交聯(lián)單體在紡織印花丙烯酸乳液的應(yīng)用研究 王新明引言：AAEM HEAA舊MA是銘驥化工科技上海開發(fā)的三種環(huán)保交聯(lián)單體.這三種單體均可用來(lái)生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的自交聯(lián)丙烯酸樹脂乳液,以到達(dá) 良好的耐水性、耐玷污性,實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的附著力、柔韌性等聚合物表觀物性.那么,這三種單體應(yīng)如何根據(jù)實(shí)際情況選用呢？本文就這環(huán)保交聯(lián)單體在合 成紡織印花丙烯酸乳液進(jìn)行了實(shí)證性研究探討,以饗讀者.AAEMAAEM勺化學(xué)名為2-【2-甲基-1-氧基-2-丙烯基氧】乙基3-氧基丁酸酯,在其分子結(jié)構(gòu)中,含有一個(gè)端基雙鍵和一個(gè) 端基乙酰乙?；鶊F(tuán).位于端基的雙鍵,使得 AAEMK容易發(fā)生自由基聚合反響；另一

2、端的乙酰乙?；鶊F(tuán)由于雙談基的共腕效應(yīng),導(dǎo)致中 間的亞甲基上的-H極為活潑,易于發(fā)生多種基團(tuán)反響.特殊的分子結(jié)構(gòu)使得AAEMfc丙烯酸乳液聚合領(lǐng)域具有廣泛的用途.做為一款甲醛為零、性能優(yōu)異的常溫交聯(lián)單體,AAEhT泛用于制備自交聯(lián)丙烯酸乳液,可以應(yīng)用于紡織用丙烯酸乳液的所有領(lǐng)域,比方：固漿,膠漿樹脂,金蔥漿樹脂,燙金漿樹脂等等.1、 因其自身的優(yōu)異特性,AAEMt薦用于合成高固含低粘度的膠漿樹脂乳液從使用者的角度來(lái)講,膠漿乳液的固含量要盡可能的高一些,這能夠給后期的膠漿配制提供很大的配方調(diào)整空間.用其它的交聯(lián)單體來(lái)制備高含量乳液時(shí)很容易出現(xiàn)因粘度過(guò)大而導(dǎo)致生產(chǎn)困難的現(xiàn)象,AAEM艮好的解決了這一

3、問(wèn)題,使得生產(chǎn)高固含低粘度的膠漿乳液不再存在技術(shù)難度.膠漿乳液制備:A、確定乳液的玻璃化溫度.這是膠漿手感和柔韌性的決定性因素.在我們常用的普通單體當(dāng)中,丙烯月青、甲基丙烯酸甲酯、苯乙 烯為硬單體,丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯為軟單體,根據(jù)FOX公式,可以推算出不同的配方的不同玻璃化溫度.這是最初的,也是決定性的工作.無(wú)論是普通膠漿,還是牛仔、尼龍膠漿,具樹脂的合成步驟是根本一致的.B、聚合方法：預(yù)乳化半連續(xù)乳液聚合法實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1 .制備預(yù)乳化液：在乳化釜中參加丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸,陰離子乳化劑MX-006乳化半小時(shí)后備用.2 .在反響釜中參加PH值調(diào)節(jié)劑,水,將

4、10煩乳化液放入釜內(nèi)做為種子,升溫至 62度,參加1/3的引發(fā)劑水溶液,升溫引發(fā)3 .反響釜中種子變藍(lán)透明五分鐘后,同步滴加預(yù)乳化液和引發(fā)劑水溶液,保持反響溫度 85-88度.在預(yù)化液滴余下20%寸,參加單體 量2%勺AAEIM繼續(xù)滴加.4 .滴加結(jié)束后,升溫至88度,保溫90分鐘,使得反響完全.5 .降溫后參加非離子乳化劑,氨水調(diào)節(jié) PH值至7,再參加與AAEMg重的乙二月$水溶液20麻度.C、驗(yàn)證方案：1、用制備好的膠漿樹脂乳液按正常配方配制紡織印花膠漿,進(jìn)行水洗、抗粘連測(cè)試,性能均為優(yōu).2、用相應(yīng)配方的膠漿樹脂制備牛仔和尼龍膠漿,性能均為優(yōu).這里要說(shuō)明一點(diǎn)：牛仔和尼龍膠漿對(duì)牢度的要求很高

5、,通常這樣的牢度一般要通過(guò)外用交聯(lián)劑來(lái)實(shí)現(xiàn).用AAE刷備的乳液,其乙酰乙?；鶊F(tuán)與三官能團(tuán)氮丙噬、碳化二亞胺、封端異氟酸酯等外用交聯(lián)劑都具有很高的反響活性.同時(shí),乳液自身對(duì)基材的附著力也很好.3、如果不采用外用交聯(lián)劑,在制備尼龍膠漿和牛仔膠漿乳液時(shí),可以通過(guò)增加AAEM勺用量來(lái)增大交聯(lián)密度的方法.做為一個(gè)油溶性單體,在丙烯酸乳液的反響過(guò)程中,用量根本不受限制.在增大用量以后,完全可以實(shí)現(xiàn)很高的交聯(lián)密度,到達(dá)尼龍膠漿和牛仔膠漿 的要求.D需要注意的幾個(gè)問(wèn)題：1、AAEMfc聚合過(guò)程中需要恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行使用.通常,是將 AAEMS于最20%勺預(yù)乳化液中一起滴加,這也是能夠最大限度發(fā)揮AAEM性能的一個(gè)聚

6、合方法.這樣,使得 AAEM&可能的聚合在乳膠粒的外圍,在通過(guò)乙二胺的交聯(lián)后,乳膠粒外表形成一個(gè)小的硬殼 包覆,有利于預(yù)防膠漿回粘.另外,在制備金蔥漿、燙金漿時(shí),這樣的聚合方法有利于乙酰乙酸基團(tuán)最大限度的與金屬外表進(jìn)行接觸,通過(guò)絡(luò)合反響增加牢度.2、AAEW的乙酰乙酸基團(tuán)可以與胺反響,在水相中形成穩(wěn)定的烯胺結(jié)構(gòu).在可見光的波長(zhǎng)下,烯胺可以進(jìn)行第二次交聯(lián).這是用 AAEh備光交聯(lián)乳液的根底.這是一個(gè)極有意義的反響,可以帶來(lái)很多優(yōu)異的樹脂性能.除了預(yù)防膠漿乳液回粘以外,可以用 AAE味制備低TG的外墻建筑乳液,大大降低成膜助劑的用量,預(yù)防涂料的粉化；可以用AAE味制備木器漆乳液,漆膜光照后二次交聯(lián)

7、,實(shí)現(xiàn)良好的硬度和耐水性；可以用 AAE味制備大型的金屬涂層乳液,使金屬的防銹涂層到達(dá)良好的耐水和耐鹽霧性 等等.形成這樣穩(wěn)定的烯胺結(jié)構(gòu)并不難,只要在乳液出料以前用氨水或者有機(jī)胺將PH值調(diào)至9左右即可,在一段時(shí)間后,乙酰乙酸基團(tuán)與氨反響形成烯胺,乳液 PH值會(huì)回至7左右.3、AAEME!常被用做一種丙烯酸乳液的常溫交聯(lián)單體來(lái)使用.其自交聯(lián)機(jī)理為：在丙烯酸樹脂的主鏈中引入了乙酰乙?；鶊F(tuán), 此基團(tuán)中存在一個(gè)亞甲基,它上面的-H由于雙談基的共腕作用,具有極強(qiáng)的復(fù)原性,很容易被氧化離域,形成一個(gè)類似自由基的結(jié)構(gòu), 這個(gè)結(jié)構(gòu)可以與其同分異構(gòu)體-烯醇式的雙鍵進(jìn)行加成,也可以自身聚合,完成交聯(lián).這個(gè)過(guò)程在常

8、溫下就可以進(jìn)行.有機(jī)堿的作用下,活潑氫的復(fù)原性會(huì)變的更強(qiáng).因此,一元有機(jī)胺比方乙醇胺、三乙胺會(huì)成為AAEM1交聯(lián)的良好催化劑.HEAAHEAA的化學(xué)名為：羥乙基丙烯酰胺.交聯(lián)機(jī)理是基于在 N上的SN2反響進(jìn)行脫醇交聯(lián),因此不會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)釋放醛類的問(wèn)題.同其 它交聯(lián)單體相比,其常溫交聯(lián)速度更快,室溫下八個(gè)小時(shí)即可到達(dá)六成以上的交聯(lián)度.同時(shí),這是一種水溶性單體,在乳膠粒外表的 交聯(lián)可以有效改善低TG丙烯酸乳液的發(fā)粘問(wèn)題.HEAAffi薦做為低溫型環(huán)保固漿合成的首選單體.根據(jù)目前印染廠的實(shí)際情況,也出于節(jié)能的考慮,開發(fā)110度左右烘干滿足牢度要求的涂料印花粘合劑顯得非常重要.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步,用定量的

9、MX-006將定量的苯乙烯、丙烯月青、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸全部乳化為預(yù)乳化液備用；第二步,1000ML四口燒瓶?jī)?nèi),放入計(jì)量的水,丙烯酰胺,衣康酸,將第一步的預(yù)乳化液中的1/8放入四口燒瓶?jī)?nèi)做為種子,升溫至65度滴加引發(fā)劑水溶液,升溫反響.第四步,待種子乳液變藍(lán)后,滴加余下的預(yù)乳化液,保持反響溫度83-85度.第五步,在全部預(yù)乳化液滴余下1/10時(shí),將羥乙基丙烯酰胺參加余下乳化液中繼續(xù)滴加至結(jié)束.保溫反響約一小時(shí),降溫至 50 度,參加非離子乳化劑,再參加氨水調(diào)節(jié) PH值至7,出料.驗(yàn)證過(guò)程：1 .摩擦用棉布試劑及藥品：涂料紅、實(shí)驗(yàn)制備的固漿,合成增稠劑PTF2 .設(shè)備儀

10、器：恒溫烘箱、印花平網(wǎng)、橡膠刮刀、橡膠墊板、分析天平、枯燥箱、耐磨擦色牢度試驗(yàn)儀3 .實(shí)驗(yàn)步驟:按實(shí)驗(yàn)處方稱取涂料紅,參加粘合劑、增稠劑,參加適量的蒸儲(chǔ)水,用 玻璃棒快速攪拌,攪拌均勻后待用一般在 30min, 將絲光純棉漂白布在橡膠墊板,放上印花平網(wǎng).將調(diào)制好的印花色漿倒在網(wǎng)上,用橡膠刮刀往返刮兩次,然后抬起印花網(wǎng),將織物送 進(jìn)已升溫至送進(jìn)已升溫至110c的烘箱中烘3min,烘焙完畢,印花完成.耐摩擦色牢度測(cè)試：將以上印花織物按要求尺寸剪樣,分別測(cè)干摩擦牢度和濕摩擦牢度結(jié)論:1 .制備的產(chǎn)品為固含量30%勺半透明帶藍(lán)光乳液,采用 GB方法,對(duì)制備固漿進(jìn)行檢測(cè),干擦為 4-4.5級(jí),濕擦為3-

11、3.5級(jí),皂洗 為優(yōu).2 .用分光光度法檢測(cè),固漿甲醛含量為 8PPM這是一個(gè)大氣中的游離甲醛值,也就是說(shuō),用羥乙基丙烯酰胺制備的涂料印花劑 完全符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn).另外,考慮到HEAAt異的低溫交聯(lián)性能,在醋丙膠水、涂層膠、貼合膠等方面都有良好的應(yīng)用前景.三、關(guān)于舊MA舊MA的化學(xué)名為：N-丁氧基甲基丙烯酰胺,是一種性能優(yōu)異的交聯(lián)單體,廣泛用于丙烯酸乳液的合成.這些乳液可以用于織物涂層、 纖維改性、乳膠漆乳液、環(huán)保植絨膠、皮革涂飾劑、涂料印花粘合劑等等.在紡織用丙烯酸乳液中,舊MA以其優(yōu)異的高溫固色牢度,推薦用于仿活性固漿及撥染漿用粘合劑.在這方面的實(shí)驗(yàn)方法及驗(yàn)證手段同HEAA這里不做贅述.另

12、外,舊MA的這一性能,使之成為合成強(qiáng)度度靜電植絨乳液的理想單體.通常來(lái)講,靜電植絨乳液的TG設(shè)計(jì)為-10至-20度.普通單體采用：苯乙烯、丙烯月青、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺、衣康酸等.用單體滴加法或乳化滴加法均可以制備.四、三種環(huán)保單體在不同領(lǐng)域的應(yīng)用方案見下表:名稱英文簡(jiǎn)寫特點(diǎn)推薦用途用量使用方法推薦反響乳化體系乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯AAEM無(wú)游離甲醛紡織印花膠漿乳液5-7KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006常溫交聯(lián)紡織金蔥乳液10KG/T種子乳液法,后半程滴加,一元胺催化交聯(lián)MX-006烯胺結(jié)構(gòu)二次光交聯(lián)紡織燙金乳液10KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙

13、二胺交聯(lián)MX-006抗回粘性優(yōu)金屬乳液10-20KG/T種子乳液法,后半程滴加,一元胺催化交聯(lián)MX-006, K12防玷污性優(yōu)木器漆乳液20KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12附著力好多彩涂料乳液15-20KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12光交聯(lián)外墻乳液20-40KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12皮革涂飾乳液3-7KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12涂層膠5-10KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12建筑膠粘劑內(nèi)外墻,真石漆10-20KG/T種子乳液法,

14、后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12丙烯酸地坪乳液20-30KG/T種子乳液法,后半程滴加,乙二胺交聯(lián)MX-006, K12水性油墨乳液10KG/T種子乳液法,后半程滴加,一元胺催化交聯(lián)MX-006, K12地毯背膠乳液5-10KG/T種子乳液法,后半程滴加,一元胺催化交聯(lián)MX-006, K12玻纖乳液5-10KG/T種子乳液法,后半程滴加,一元胺催化交聯(lián)MX-006, K12羥乙基丙烯酰胺HEAA無(wú)游離甲醛紡織固漿涂料印花粘合劑6-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-006常溫交聯(lián)皮革涂飾乳液5-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-006, K12附著力促進(jìn)建筑膠粘劑與 MX-001聯(lián)用5-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-006, K12N-丁氧基甲基丙烯酰胺IBMA游離甲醛500PPM仿活性紡織固漿涂料印花粘合劑6-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-006適宜交聯(lián)溫度高于100度強(qiáng)牢度植絨膠8-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-006無(wú)交聯(lián)甲醛釋放覆膜膠8-10KG/T種子乳液法,后半程滴加MX-00