热固化颜料分散体的制备及性能研究

摘要

颜料(或涂料)染色和印花，工艺简单，能耗和水耗很小，是印染行业推广节能减排的重要工艺。粘合剂是涂料印染的重要助剂之一，它不仅决定着印染制品的手感、色度以及各项牢度，而且容易产生塞网或粘辊筒等问题。为了解决这些问题，本课题制备了一种不需要添加粘合剂，可以在焙烘过程中发生固化将颜料固着在织物上的颜料分散体，并探索了所制备的热固化颜料分散体的各项性能。
　　 本文主要采用两种方法制备热固化颜料分散体：可发生原位聚合反应法和乳液-颜料共混法。通过改变聚合单体苯乙烯、丙烯酸丁酯的配比、聚合温度等条件，对可发生原位聚合反应的颜料分散体聚合物成膜性能进行研究，考察了单体配比、引发剂浓度、超声波粉碎机的超声时间和超声次数、颜料与单体总量的比例、分散剂用量、颜料用量等因素对颜料分散体系的平均粒径、粘度、离心稳定性(比吸光度)等的影响。用制备的颜料分散体对织物进行轧染染色，研究了不同单体配比、引发剂用量、颜料超声的时间和次数、颜料用量等方面对染色牢度的影响。采用乳液/颜料共混法制备热固化颜料分散体，主要研究了超声波粉碎机的超声时间和超声次数、颜料与粘合剂的配比等因素对分散介质和分散体系的粘度、电导率、离心稳定性以及颜色深度、色度指标等的影响。
　　 研究结果表明，对于可发生原位聚合的颜料分散体，硬单体苯乙烯过多或软单体丙烯酸丁酯过多都会使聚合物的成膜性下降，织物染色后的各项牢度均会下降，当苯乙烯：丙烯酸丁酯为7:3时，可以获得较好的聚合物薄膜，并能使颜色牢度达到要求。超声波粉碎机的超声时间和超声次数共同决定了颜料的粉碎和分散，粉碎时间延长有利于粒径的减小和分散体系的稳定性的提高，但是粉碎时间过长反而会破坏颜料分散体系的稳定性，导致粒径的增大，并且影响颜料分散体对织物染色后的牢度。分散剂用量过少或过多均会使得颜料粒径的增大，体系的稳定性下降。对于乳液-颜料共混法制备的颜料分散体，超声波粉碎机的超声时间和次数对颜料分散体的性能都有很大影响，超声时间为35s，次数为60次时可以使颜料分散体的各项性能都较好。颜料与乳液的比例直接影响了分散体的稳定性，颜料过多会大大降低稳定性。