互穿结构涂料印花粘合剂的合成与应用

摘要

聚丙烯酸酯类粘合剂具有透明性好、粘着力较强的特点，在涂料印花中被广泛使用。但是用此类粘合剂印制的织物普遍存在色牢度差、手感不理想、易粘尘等问题。本实验以聚丙烯酸酯乳液作为第一网络体系，以改性聚乙烯醇为第二网络体系，制备互穿结构涂料印花粘合剂，通过测定粘度、粒径、红外光谱、固含量、转化率、交联度、组分比、粘合剂用量，优化了粘合剂的合成和应用工艺，通过棉织物印花试验，优化互穿结构粘合剂涂料印花工艺参数，并测定出印花织物着色性能。
　　结果表明：以丙烯酸丁酯（BA）为软单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）和苯乙烯（ST）为硬单体，双丙酮丙烯酰胺（DAAM）和己二酸二酰肼（ADH）为交联剂，合成室温自交联聚丙烯酸酯网络体系。软硬单体质量比比值为3:1，选择阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠（SDS）和环保型非离子乳化剂烷基糖苷（APG）为复配乳化剂，SDS:APG复配质量比为1:2，乳化剂用量占乳液总重量3.0％，此时合成的聚合物乳液分散稳定且粒径大小合适。引发剂用量为单体质量0.5％，合成的聚合物乳液转化率达到94％。交联剂用量为单体质量的2.0-4.0％时，合成的网状聚合物粘度和交联度为适宜，形成的网格结构不能太紧密，才能使第二网络体系随机穿插到第一网络体系的网格中。
　　以室温自交联丙烯酸酯为第一网络体系，将PVA与PVA改性剂通过机械搅拌均匀分散于第一体系乳液中，最适pH值为4-5，最适反应温度为85-90℃，制备互穿结构聚合物体系。对合成的互穿结构聚合物乳液进行透射电镜测试，结果表明，聚合物胶粒为不规则形状，这是大分子间随机无序互穿形成的。随着第二体系含量的增加，聚合物成膜的力学性质有较明显的提升，样条的断裂强度和断裂延伸率都有所提高，使材料兼具良好的强力和柔软性。对样条拉断截面进行断面形貌SEM分析，图像显示出两网络所组成的互穿体系并未出现相分离，相互之间有很好的相容性。随着第二体系含量的增加，拉伸断面中河流状裂纹减少，鳞片状裂纹增加，互穿结构聚合物的力学性质出现了正协同效应。
　　将合成的互穿结构聚合物乳液作为粘合剂应用于涂料印花，当第一体系中交联剂用量为交联单体的2.0％，第二体系含量为3.0-4.0％， PVA:改性剂质量比为5:1时，合成所得的IPNs聚合物乳液可以作为良好的涂料印花粘合剂。IPNs粘合剂用量为色浆总和总质量的20-25％，焙烘温度为130℃，时间为3min，得到的印花织物干摩擦色牢度能达到4-5级，湿摩擦色牢度能达到4级，且具有较好的得色量和较好的手感。

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1 绪论

1.1 涂料印花粘合剂

1.2 互穿聚合物网络

1.3 本文研究意义及主要内容

2 聚丙烯酸酯第一网络体系的制备研究

2.1 实验原理

2.2 实验试剂与仪器

2.3 实验步骤

2.4 测试与表征

2.5 结果与分析

2.6本章小结

3 互穿网络聚合物体系的合成与探究

3.1 实验原理

3.2 实验试剂与仪器

3.3 实验步骤

3.4 测试与表征

3.6 实验结果分析

3.7 本章小结

4 互穿网络聚合物型粘合剂应用于棉织物涂料印花

4.1 实验试剂与仪器

4.2 印花实验步骤

4.3 测试与表征

4.4 结论分析

4.5 本章小结

5 结论

参考文献

攻读硕士学位期间研究成果

致谢