为克服传统乳液聚合中游离乳化剂的存在影响黏合剂粘着力等缺点,采用可聚合乳化剂———马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物合成了无皂丙烯酸酯黏合剂乳液,优化了无皂黏合剂乳液的聚合工艺,采用FT-IR、激光粒度仪、TEM和DSC对乳液进行了表征。结果表明:乳液粒子粒径分布均匀,乳液耐电解质性能较好,乳液膜耐水性有所改善。将该乳液用于静电植绒,分析植绒工艺因素与植绒牢度等关系。结果表明,无皂黏合剂的粘着性能良好,植绒织物的植绒牢度达到2000次以上,符合植绒服装面料的牢度要求。
静电植绒就是在高压静电场中将预先处理好的短纤维定向植于涂有黏合剂的基材表面,再进行焙烘而使绒毛和基材布结合一体的过程。植绒黏合剂是植绒生产的关键材料之一,而聚丙烯酸酯类乳液黏合剂是乳液型黏合剂中很重要的品种,广泛应用于涂料、纺织、皮革、建筑密封等领域。通常,丙烯酸酯类乳液黏合剂的聚合需在乳化剂的存在下使聚合物分散在水等介质中形成稳定的乳液。由该法聚合得到的产物中往往残留一定量的游离乳化剂[4],从而降低了乳液黏合剂在基材表面的附着力,也给乳液黏合剂的表面性质、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的负面影响[5]。基于上述原因,近年来研究了无皂乳液聚合方法。
本文采用可聚合乳化剂———马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物,制备了无皂丙烯酸酯黏合剂乳液,并将其用于静电植绒,研究了其应用性能。马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物(自制);丙烯酸丁酯(BA)(分析纯),甲基丙烯酸甲酯可聚合乳化剂合成工艺。向装有温度计、搅拌棒和冷凝管的四口烧瓶中加入规定量的脂肪醇聚氧乙烯醚,经减压蒸馏除水后,在氮气保护下,升至反应温度,按照配比量加入马来酸酐和催化剂,反应一定时间,以氢氧化钠水溶液中和,得到马来酸酐脂肪醇聚氧乙烯醚单酯化物。
乳液聚合工艺采用预乳化种子乳液聚合法:将部分可聚合乳化剂及去离子水放入乳化器中,室温搅拌溶解;将质量比为6∶6∶1的MMA、BA、St单体均匀滴入上述水溶液中,搅拌30min,制得预乳化液;将剩余可聚合乳化剂、部分引发剂水溶液、剩余去离子水、pH值调节剂及10%的预乳化液加入到反应器中,加热搅拌,升温至75℃;待乳液出现蓝色,温度回落后,将剩余的预乳化液及引发剂水溶液在2h内滴加完毕并继续保温1h,待温度降至50℃以下,用氨水调节乳液pH值至中性。
植绒工艺在搅拌下向黏合剂乳液缓慢滴加增稠剂HIT,调至所需黏度后,刮涂在植绒基布上,用锦纶绒毛进行植绒,并于80℃烘干5min后,再经高温焙烘。
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