聚丙烯酸酯静电植绒胶的研制与应用

聚丙烯酸酯静电植绒胶的研制与应用

林先核

(福建纺织化纤集团有限公司研究所,福建永安市366016)摘要　以水为溶剂用多种丙烯酸酯单体进行乳液聚合,制得静电植绒胶。产品无毒无害,增稠性好,易于上　　

胶。利用该胶制成的植绒布外观美观,手感舒适,耐磨耐擦洗。关键词　共聚乳液　交联　增稠　上胶1　前言

目前植绒革生产厂商一般用丙烯酸酯乳液或天然胶乳作为植绒革胶粘剂。由于丙烯酸酯乳液具有柔软性好、粘度可调、无毒无污染等特点,其用量在静电植绒行业中居于首位。本文对静电植绒乳液的制备和应用工艺进行探讨。2　实验部分

2.1　丙烯酸酯共聚乳液的制备2.1.1　原材料

丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、羟甲基丙烯酰胺(NMA),均为工业级;乳化剂、引发剂、稳定剂均为化学纯;去离子水。2.1.2　乳液聚合

在1000ml的四口烧瓶中加入规定量的去离子水,在搅拌状态下将BA、2-HEA、MMA、乳化剂、稳定剂加入瓶内缓慢升温至50℃左右,预乳化25～35min,继续升温至70℃,将引发剂加入,开始聚合反应,反应时间约30min。因为是放热反应,温度会自然升至80～84℃,开始滴加剩余单体、交联剂的水溶液,滴加反应时间控制在3～3.5h,中间适时添加引发剂。滴加完毕,升温至90℃,保温1.5h,降温至50℃以下即可出料。2.1.3　产品指标

外观泛蓝荧光乳白液体,无可见粗粒子固含量/%40±1pH值4～5粘度/mPa・s200±502.1.4　植绒胶的配制

在上述制备的丙烯酸酯乳液中,加入适量三聚・24・

氰胺树脂,磷酸氢二铵,并加入氨水调节粘度至规定值,即为植绒胶。因为未经增稠的乳液其粘度一般只有200mPa・s,太稀,必须调至10000mPa・s以上,才便于涂布。氨水增稠的机理是,氨与乳液中的COO—离子结合成羧酸铵,胶粒的界面区由于电荷的排斥作用聚合物伸展为直链状,形成一个伸展层,在静电和氢键力作用下,大量水分进入伸展层受限而不能自由运动,作为分散介质的水相对减少,表观粘度增加。而粘度增加的程度则与胶粒表面COO—离子含量呈正相关关系。2.2　静电植绒布的生产工艺及性能测试

首先在布上涂胶,涂胶量为200～300g・m-2,最好为250g・m-2,静电植绒的电压为:1#电极35kV,2#50kV。植绒以后进行烘干,烘干温度150℃,烘干时间5min。

植绒布的性能测试:内容包括手感、耐磨性、耐寒性试验。耐磨试验在摩擦试验机上进行,摩擦次数为400,观察绒布表面磨损情况。耐寒试验方法是,将绒布试样在-10～-5℃放置4h,观察布样是否开裂。3　结果与讨论3.1　交联单体的选择

N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)是常用的交联单

体,但在单独使用时,交联温度较高,在100℃以上。丙烯酸与NMA及其他丙烯酸酯单体均可共聚,因此选择NMA、AA作为复合交联剂。交联单体,特

　　收稿日期:2001-04-09

作者简介:林先核男,1969年生。毕业于福州师范大学,工程师。主要从事醋酸乙烯酯和丙烯酸酯类的精细化工产品的研发工作。

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粘　接　2002,23(2)　研究报告及专论　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

别是AA的加入量对乳液的性能有很大的影响,加

入量太多则聚合物交联密度过高,内聚强度提高而剪切强度及柔韧性降低。所以AA加入量以质量分数2.8%～3.8%为宜。3.2　共聚单体的选择

植绒胶是由多种丙烯酸酯单体共聚而成的。胶膜的软硬是由共聚物的玻璃化温度决定的。丙烯酸异辛酯(2-EHA)具有很强的活性,可以和各种单体共聚,可使大分子间产生一定程度的交联从而增强了共聚物的内聚力,因此2-EHA是一种极其重要的共聚单体。但是它的玻璃化温度只有-70℃,

)这种软单体进若只用了2-EHA、BA(Tg-55℃行共聚,则乳液的柔性有余,刚性不足,所以还须加)进行共聚。共聚物的玻入硬单体MMA(Tg105℃

璃化温度与各单体的玻璃化温度的关系,可按公知的公式计算,即聚合物Tg的倒数等于各单体在聚合物总量中所占质量分数与其玻璃化温度比值(Wi/Tgi)之和。

另外,须加说明的是,MMA的加入不但提高了共聚物Tg,而且由于引入了疏水性CH3基,乳液的耐水性也得以提高。3.3　乳化剂的选择

本研究采用阴离子与非离子的混合乳化剂。乳化剂用量大则乳液粒径小,若用量太大则胶膜的粘附力和耐水性都会下降,所以乳化剂加入量应为单体总量的0.3%～0.5%3.4　共聚乳液组成与植绒布性能的关系

根据以上分析并经试验筛选出了乳液单体的最佳配比,用此乳液制备的植绒胶生产的植绒布性能均见表1。

Tab.1　Effectofmonomeramount(massportions)onqualityofcloths

表1　单体含量(质量份)对布料质量的影响

BA

1234

84838076

2-EHA86868680

MMA20201520

AA18191515

NMA8.06.58.69.0

增稠效果良好良好好好

手感坚硬手感舒适较坚硬坚硬

耐磨性未磨损未磨损

2端稍磨损

耐低温性能布样完好布样完好布样完好布样完好

磨损严重

　　由表1可见,配方2综合效果最好。

参考文献

4　结语

1　艾照全,管蓉.HVA汽车密封用聚丙烯酸酯乳液的制备.

中国胶粘剂,1997(4):15～17

通过对丙烯酸酯共聚乳液的原料配比和聚合工

艺一系列试验,合成了性能符合静电植绒要求的植绒胶。用该胶生产的植绒布手感舒适、布料挺括、耐磨、耐擦洗。产品无毒无味,对人体健康和环境均无不良影响。

2　李金锁,浦鸿汀.聚丙烯酸酯乳液的制备方法对性能的影

响.粘合剂,1990(4):17～19

3　左建军,刘盛汉,王琳.丙烯酸植绒胶的改性研究.粘合

剂,1990(4):28～30

4　胡金生,曹同玉,刘庆普.乳液聚合.北京:化学工业出版

社,1987.131～132

Developmentandapplicationofpolyacrylateelectrostaticflockingadhesive

LinXianhe

(TheinstituteofFujiantextileandchemicalfibergrouplimitedcompany,Yong′an366016)

Abstract　Usingwaterasasolventtheelectrostaticflockingadhesivewaspreparedbyemulsionpolymeriza2tionfromvariousacrylatemonomers.Theproductisnon2toxicandinnocuous,andhasgoodthickeningpowerandproofingproperty.Theflockedclothsmadefromtheadhesivehavesoftfeeling,goodwearabilityanderasibility.

Keywords　Copolymerizationemulsion　Crosslinking　Thickening　Proofing

(编辑　李健民)

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