无纺布用外交联型丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂的制备与应用研究

摘要

丙烯酸酯类共聚物乳液是以丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类与其他乙烯基酯类单体进行乳液聚合的产物。它一般以丙烯酸(甲、乙)丁酯作为主单体,和甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯等共聚制得。目前,应用最多的是(甲基)丙烯酸酯类共聚物、醋酸乙烯/(甲基)丙烯酸酯类共聚物和苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯类共聚物乳液。在多数情况下,还要加入功能单体和交联剂,如甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺。所以丙烯酸酯类共聚物乳液侧链除了含有酯基以外,通常还含有羟基、氨基、羧基等极性基团,这种特殊的结构使得其具有耐光性、耐酸碱性和耐腐蚀性等性能。除此之外,还可以通过改变共聚软硬单体、功能单体、交联剂的种类等措施来改变丙烯酸酯类共聚物的种类和性能。因此,丙烯酸酯类共聚物乳液种类繁多,通常可分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液以及氯丙乳液等类别,且各自具有各自的独特性能。现在已经广泛用于粘合剂、涂料等领域。目前,国内与国外的乳液生产厂家相比在制备高性能无纺布用的粘合剂上还有较大差距,难以满足无纺布厂家的生产要求,还有很大的发展空间。
　　 本论文采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,制各用于无纺布的丙烯酸酯类共聚物乳液,并用FTIR、TG和SEM等方法进行测试与表征。在乳液共聚过程中,加入功能单体和内交联剂,以改善共聚物乳液的耐水性和力学性能;在乳液共聚过程后,加入六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)外交联剂,以提高共聚物乳液耐水性、耐腐蚀性和力学性能。另外,在共聚物乳液和外交联剂烘干成膜过程中,加入乙二醇和酸性催化剂,加快了成膜速度,在一定程度上提高了涂膜的耐水性和力学性能。本论文还详细的讨论了共聚单体、功能单体、乳化剂、引发剂、反应温度、六甲氧基甲基三聚氰胺、乙二醇以及酸性催化剂等因素对共聚乳液粘合剂性能的影响。最终合成出高固含量(50％以上)、耐水性优良、力学性能好(420N/5cm以上)、干燥时间短、无毒不燃等优点的环保型水基聚丙烯酸酯乳液粘合剂。