丙烯酸酯涂料印花粘合剂研究进展
丙烯酸酯涂料印花粘合剂研究进展杨振权衡摘要:介绍了丙烯酸酯涂料印花粘合剂的特点、现状及研究进展,并提出了今后研究的方向。
关键词:丙烯酸酯;涂料印花;粘合剂中图分类号:TS194.2+2文献标识码:A文章编号:1674-2346(2008)03-0017-051前言涂料印花是一种利用粘合剂在织物表面成膜原理,将没有亲和性和反应性的涂料粘附在织物上,再经过焙烘使涂料固定在织物表面上,赋予织物各种颜色和图案的印花工艺。
同传统的印花工艺相比,涂料印花具有不少优点。
譬如涂料印花不受织物纤维的限制,也不受织造方法的影响;涂料印花一般印制后只需固色而无需水洗,从而缩短了工艺流程,节约了水、电、气,减少了印染废水对环境的污染[1-2];涂料印花色谱齐全,色泽鲜艳,印制轮廓清晰,为一般染料印花所不及;还可印制特殊花纹。
因而该工艺被印染行业广泛应用。
据不完全统计,全世界涂料印花织物占印花布总量的55%左右,在美国涂料印花织物竟占印花布总产量的80%,涤/棉花布几乎都用涂料印花。
近年来,在我国因工艺趋向简单化、降低能耗等因素,涂料印花的比例也呈上升趋势,约占20%-25%的水平。
国家经济贸易委员会也将涂料印花列入纺织行业推行清洁生产的工艺之一。
2涂料印花对粘合剂的要求涂料印花是涂料和粘合剂机械地粘合在织物纤维表面上的,因此,粘合剂在涂料印花色浆中的作用十分重要。
印花品的手感、鲜艳度、各项牢度(摩擦、水洗和干洗牢度等)等指标在很大程度上取决于粘合剂的质量。
因此,性能优异的粘合剂就要符合如下要求[3]:粘合剂印在织物上后,经过干燥、焙烘,能形成无色透明,粘着力强,富有弹性、韧性的皮膜;耐紫外线照射,耐老化,不泛黄;皮膜应耐挠曲,抗折皱,不发硬,不发粘,不吸附有色物质,耐有机溶剂等化学药品的性能;粘合剂乳液应具有良好的贮存稳定性,成膜不能过快,室温放置不结皮,不凝聚,印花浆不塞网,不沾滚筒,易于冲洗;粘合剂还要具有一定的耐热、抗冻性能。
3聚丙烯酸酯类粘合剂目前用于涂料印花的粘合剂绝大部分是聚合物乳液,但并非所有的乳液都能在手感、韧性、弹性、透明度、机械强度、粘附性,尤其是印花牢度及手感等方面符合涂料印花的要求。
可用于织物印花的乳液粘合剂按其化学结构可分为聚丙烯酸酯类、丁二烯类、醋酸乙烯酯类和聚氨酯类,其中聚丙烯酸酯类粘合剂是目前应用最普遍的一类粘合剂[4-5]。
————————————收稿日期:2008-02-22第一作者简介:杨振,男,西安工程科技学院,研究生,主要从事印染及印染助剂的研究开发(陕西西安710048)3.1聚丙烯酸酯类粘合剂结构[6]聚丙烯酸酯类粘合剂主要由硬单体、软单体和功能性单体组成。
3.1.1硬单体主要有甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈以及苯乙烯等,其功能是提供结构强度、耐磨性、耐洗涤性,使固化后的皮膜透明度好,牢度高。
3.1.2软单体主要由丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等物质构成,其功能是提高粘合剂皮膜的柔软性和弹性。
3.1.3功能性单体主要分为羧基单体和交联型单体2种。
羧基单体主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等,其功能是提高粘合剂乳液的稳定性,提供交联位置,起交联催化作用,并有自身增稠作用。
交联型单体主要有丙烯酸羟丙酯、丙烯酸环氧丙酯等。
交联型单体能与硬单体、软单体和羧基单体同时发生化学作用,使线型高分子交联而成网状结构的交联大分子,同时还能与纤维上的羟基等发生共价结合,形成牢固的皮膜,提高耐摩擦牢度和耐皂洗牢度,增加膜的强力和弹力。
3.2聚丙烯酸酯类粘合剂的发展与改进国外涂料印花粘合剂的发展很快,更新换代迅速,目前研究方向为低温交联型粘合剂[7—10]。
我国生产的涂料印花粘合剂产品与国外同类相比,在手感、色泽、牢度和稳定性、相容性、耐药品性、含固量等方面尚有差距。
据报道,现在国内在单体、交联剂及合成工艺中纷纷探索低温固化的粘合剂,其成份大都是丙烯酸酯与其它乙烯基单体的共聚物,但性能仍不能与国外相比[11—13]。
目前在涂料印花中广泛使用的是以羟甲基丙烯酰胺为自交联单体的聚丙烯酸酯类粘合剂。
这类粘合剂透明性好,对涂料的粘着力和对纤维粘附力较强;通过焙烘固着提高了色牢度,因而可降低硬单体的比例,从而降低印花浆中粘合剂的用量并改善了印花织物的手感。
但也有局限性,譬如在焙烘和贮存过程中羟甲基丙烯酰胺会释放甲醛;印制大面积花纹时,手感还不够柔软;湿摩擦牢度难以达到客户要求;单纯提高软单体比例,则其吸尘性及粘搭性亦会提高,致使衣服在空气中容易吸灰等。
同时随着环保意识的增强以及各国相应环保法规的制定,国内外涂料印花粘合剂的研究与开发朝着有利于保护生态环境方向发展,开发无甲醛或低甲醛的低温粘合剂已成为研究重点[14—16]。
为此,研究者们在以下几个方面进行了广泛的研究。
3.2.1开发新型交联剂3.2.1.1降低甲醛释放用含有环氧基团的丙烯酸酯化合物,如甲基丙烯酰环氧酯、甲基丙烯酰羟乙烯亚胺、N-烷基-N-2-烷基乙酰胺(NANDA),以及甲壳素等替换羟甲基丙烯酰胺的方法,来降低甲醛释放[17—22]。
1)在共聚单体中加入甲醛捕捉剂(占总含固量的1﹪)[19]:如2,4-戊二酮、2-氰基乙酸酯等,在烘干或焙烘时与甲醛发生反应,降低了甲醛的释放量。
2)大豆酸醇树脂粘合剂[20]:这种粘合剂的性能与分子中烷基链的长短有密切关系,与丙烯酸酯粘合剂相比,如果烷基链比较长,则印花品的干洗牢度和给色量较高,但摩擦牢度不如丙烯酸酯粘合剂;如果烷基链比较短,则耐摩擦牢度相接近,但手感较硬。
3)丙烯酸酯改性的小麦蛋白粘合剂[21-22]:用于涂料印花时,因自身具有增稠作用,可以减少印花浆中增稠剂的用量,印花品的耐水洗和干洗牢度都符合要求,只是手感发硬。
4)水分散无甲醛印花粘合剂[23-24]:这类粘合剂采用二元羧酸与丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺等单体,在以磷酸酯为乳化剂的乳液中聚合。
此产品在涤/棉混纺物上印花,具有很好的耐水洗牢度。
3.2.1.2无甲醛交联剂开发新的无甲醛交联剂,以替代羟甲基丙烯酰胺,杜绝甲醛问题。
如丙烯酸缩水甘油酯[25-26]和甲基丙烯酸缩水甘油酯[27-28]。
丙烯酸缩水甘油酯是一种具有双官能团的单体。
它具有比甲基丙烯酸缩水甘油酯相对更高的反应活性,其制品具有优良的耐候性、耐紫外、耐水和耐热等特点。
因此,目前已广泛应用于感光材料、有机合成、高分子合成及聚合物改性等众多领域。
但在涂料印花方面,相关报道较少。
甲基丙烯酸缩水甘油酯由于分子内含有双键和环氧基,广泛用于高分子材料的合成和改性。
合成方面,主要用作反应性热塑弹性和热固性丙烯酸涂料树脂的共聚单体;改性方面,主要用作多种涂料、胶粘剂、塑料合金等的改性剂,如改性的热固性丙烯酸涂料、聚氧乙烯涂料、醇酸树脂等具有更好的耐候性和成膜性;而改性的胶粘剂、无纺布涂料的粘接性、耐水性、耐溶剂性更好。
3.2.2聚丙烯酸粘合剂的改性3.2.2.1有机硅改性有机硅乳液具有良好的渗透性并耐热、耐寒、耐化学品、耐曲磨,且手感特别柔软,其湿摩擦牢度及爽滑性好,皮膜不发粘,不吸附灰尘,但其价格却明显高于聚丙烯酸酯。
水性丙烯酸酯树脂具有较好的耐水性、耐候性和力学性能,但又存在着硬度大、热粘冷脆等缺点。
由于有机硅和聚丙烯酸酯在性质上有一定的互补,有机硅/丙烯酸酯复合乳液能克服各自的缺点,使乳液及胶膜的性能得到明显的改善[29]。
有机硅改性聚丙烯酸酯主要通过物理共混法、溶液聚合和本体聚合、乳液共聚、核/壳乳液聚合、互穿网络结构型乳液等途径实现[30-32]。
且研究表明,在许多方面通过化学接枝改性的有机硅/丙烯酸酯复合乳液表现出极佳的性能,可以克服聚丙烯酸酯粘合剂湿摩擦牢度低、易吸尘和粘搭的缺点。
制成有机硅改性聚丙烯酸酯粘合剂能够明显改善涂料印花织物的柔软性、耐磨性和耐腐蚀性,并赋予其不易沾污等性能[33—37]。
3.2.2.2聚氨酯改性聚氨酯具有良好的物理机械性能,优异的耐寒性、弹性、高光泽,以及软硬度随温度变化不太大、耐有机溶剂等优点,在胶粘剂、涂料等领域得到广泛的应用。
但是,聚氨酯树脂涂膜耐水性不好,机械强度不及丙烯酸树脂,这与聚丙烯酸酯在性质上具有一定的互补作用,若将两者复合,必能克服各自的缺点,发挥各自的优势,使涂膜的性能得到明显改善。
聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液的合成方法有共混交联法、种子乳液聚合法、互穿聚合物网络法和乳液共聚法[38-39]。
利用互穿网络聚合技术,以聚氨酯预聚物为种子,对丙烯酸酯类单体进行自由基聚合,制得双层或三层聚氨酯/聚丙烯酸酯聚合物,可以克服聚丙烯酸酯粘合剂延伸性差、湿摩擦牢度低、易吸尘和粘搭的缺点,并能明显改善涂料印花织物的柔软性和耐磨性[40]。
现已被广泛用于塑料改性、涂料、粘合剂和阻尼材料等方面。
3.2.3乳化剂和聚合工艺方面的改进1)采用反应型的乳化剂(含有不饱和键的硫酸盐),既改善了织物的手感,又提高了耐干洗和耐水洗性[41—43]。
2)采用预乳化法合成了综合性能良好的自交联涂料印花胶黏剂[44-45]。
3)采用纳米方法制成了分子直径小于50nm的纳米微乳液粘合剂,以改善印花粘合剂的性能[46]。
4)采用特殊的交联单体进行乳液聚合,合成柔软型自交联粘合剂,改善了印花品的手感[47]。
5)在合成工艺上,出现了以软单体为核、硬单体为壳制备的印花粘合剂,使其在印花时不致因软单体组分粘而堵网,但真正做到壳包核的颗粒不多[48]。
4结束语涂料印花中的手感与色牢度的平衡问题、环保问题等都未得到圆满解决,而解决这些问题的核心是要合成环保型印花粘合剂,今后将在以下几个方面进行研究。
1)降低产品成本。
2)加速研制更低温度更短时间内交联固化的新产品,特别是无醛自交联剂和高效能催化剂的研制。
3)开发非丙烯酸酯类粘合剂,如聚氨酯、阳离子胶乳等。
4)研究新的聚合方法和新的固着方法,如无皂乳液聚合、射线固着等。
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核壳型有机硅改性丙烯酸酯涂料印花黏合剂
1. 3. 6 粒径和粒径分布
将乳液稀释一定倍数 ,用 Nano2Zs 90 型纳米粒度
仪及 Zeta电位分析仪测定粒径和粒径分布 。
6
1. 4 印花色浆配方及工艺
涂料印花色浆处方 / %
涂料红 2
黏合剂
10
增稠剂
2
尿素
5
pH 值
7~8
印花工艺
纯棉平布 →印花 →预烘 ( 75 ℃ ×3 m in) →焙烘
表征织物手感 ,弯曲刚度值越小 ,表示手感越柔软 。
1. 5. 4 堵网性能
将配置好的印花色浆在 120目的筛网上来回刮一
次 ,再将网置于 30 ℃的烘箱中 10 m in,然后用冷水冲洗
筛网 ,观察网眼的堵塞情况 ,以判断黏合剂的堵网性能。
1. 5. 5 抗粘性
将印花成品布样折叠放于 60 ℃烘箱中 ,恒温 4 h,
摘 要 : 采用种子乳液聚合法合成了核壳结构有机硅改性丙烯酸酯涂料印花黏合剂 。核层单体由甲基丙烯 酸甲酯 (MMA ) 、丙烯酸丁酯 (BA ) 、羟基硅油组成 ;壳层单体由甲基丙烯酸缩水甘油酯 ( GMA ) 、甲基丙烯酸 (MAA )组成 。 TEM 分析证实 ,制备的核壳型乳液有明显的核壳结构 ; FTIR 谱图表明 ,羟基硅油与丙烯酸酯 发生了共价结合 ; DSC分析显示 ,其只有一个玻璃化温度 。最佳聚合条件为 :乳化剂用量 5%、引发剂用量 0. 6% ,温度 75~85 ℃。应用试验表明 ,经含此黏合剂的涂料印花色浆印制的织物 ,具有优良的摩擦牢度和 柔软的手感 。 关键词 : 涂料印花 ; 黏合剂 ; 丙烯酸酯 ; 羟基硅油 中图分类号 : TS1941443 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 4017 (2008) 12 - 0005 - 4
核壳型有机硅-丙烯酸酯乳液涂料印花黏合剂的研制
核 壳 型 有 机硅 一丙 烯 酸 酯 乳 液涂 料 印花 黏 合 剂 的研 制
隋智慧 ,宋 佳‘ , 庞薇薇
( I . 齐齐哈尔大学 轻工 与纺织学院 ,黑龙江 齐齐哈尔 1 6 1 0 0 6 ) ( 2 . 亚麻加工技术 教育部工程研究 中心 ( 齐齐哈尔大学 ) ,黑龙江 齐齐哈尔 1 6 1 0 0 6 )
S UI Z h i h u i ,S ON G J i a .P AN G We i we i ( 1 .S c h o o l o f L i g h t I n d u s t r y a n d T e x t i l e E n g i n e e r i n g ,Q i q i h a r U n i v e r s i t y ,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6 ,C h i n a ) ( 2 . E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r o f F l a x P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y( Q i q i h a r U n i v e r s i t y ) , Mi n i s t y r o f E d u c a t i o n , Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6 , C h i n a )
发剂用量 1 . 3 %、 8 0 %保温反应 1 h 、 乳化剂用量 3 %、 有机硅用量 4 %, 此 时单体转化率 高达 9 5 . O 1 %, 凝胶率 0 . 7 1 %,
胶膜吸水率仅为硅改性前 的 3 5 . 6 0 %; 涂料 印花后织物 干湿摩擦牢度分别达 到 4— 5级 、 3— 4级 , 皂洗沾色 4— 5级 , 褪
纳米材料改性丙烯酸酯涂料研究综述
纳米材料改性丙烯酸酯涂料研究综述主要对纳米材料改性丙烯酸酯涂料的研究现状和应用效果作了综合论述,并对丙烯酸酯涂料的发展方向作了展望。
标签:丙烯酸酯涂料;纳米材料;改性;应用对“健康、绿色、环保”理念的深入认识和渴求,使人们逐渐对涂料安全使用方面的要求越来越高,要求也越来越高。
但市面上传统的涂料都含有大约50%的溶剂,其中铅、汞、苯等重金属,长期挥发于室内空气中将直接对人体产生巨大的伤害,降低人体免疫力。
因此。
越来越多的建材涂料厂家开始研发绿色新品,以适应行业需求。
近年来,随着聚合技术的飞速发展和完善,利用纳米材料改性丙烯酸系涂料的研究越来越受到了人们重视。
其中由于纳米材料具有表面效应、光学效应、小尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质,除了可以使丙烯酸涂料改性后的获得防霉抗菌、净化空气、长期释放负离子以外,还具有手感细腻、色彩柔和、遮盖力好的特性以及优异的防水、防油、抗老化、阻透性、热稳定性、抗氧性、拉伸性和抗低温性,而且无毒无味,不含重金属离子和放射性物质。
此外,由于在生产过程中加入了特殊的纳米材料,使得该功能性丙烯酸酯涂料的成膜性能显著改善,大大提高了产品的柔韧性和耐擦洗性。
产品成膜后也不会由于环境的温度、湿度的起伏变化而导致裂开、剥落、脱粉等现象。
1 纳米材料的概念纳米材料是一种超细的固体材料,在涂料、塑料加工、陶瓷化妆品、玻璃等行业的应用非常广泛。
在丙烯酸酯涂料中加入纳米材料可以很大程度的改善涂料的一些性能,如纳米材料紫外线屏蔽功能,提高了耐老化性,长久不褪色,使用寿命可长达十几年;独特的光催化作用、自洁功能,可防霉杀菌,净化空气。
2 各类纳米材料改性丙烯酸酯涂料的研究现状涂料行业因为纳米材料的出现带来了一系列新的变化和挑战,将两者的结合运用,不仅能提高传统涂料的的一些特殊性能,而且能实现涂料涂层功能的一大跨越。
(1)纳米CaCO3改性丙烯酸酯涂料。
作为软质填料的纳米CaCO3广泛应用于各类涂料中,它无毒无味、无刺激,很容易和各类聚合物相容,具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能及降低加工成本,是最常用的原料之一,在成膜物中起着骨架作用。
含硅_甲基_丙烯酸酯在涂料工业中的研究和应用进展
含硅(甲基)丙烯酸酯在涂料工业中的研究和应用进展黄月文,刘伟区 (中国科学院广州化学有限公司,广州510650) 摘 要:综述了含硅(甲基)丙烯酸酯单体的种类、制备方法、聚合物的表面性能及其在表面处理、涂料和紫外光固化、电子束固化领域中的研究和应用进展。
关键词:含硅(甲基)丙烯酸酯;硅烷;聚硅氧烷;大单体中图分类号:T Q 63017+9 文献标识码:B 文章编号:0253-4312(2006)11-0057-04作者简介:黄月文(1969—),男,高级工程师,目前主要从事有机硅氟材料、新型建材的研发和技术支持。
Progress i n Study and Appli ca ti on of S ili cone -Con t a i n i n g(M eth)acryl a te i n Coa ti n gs I ndustryHuang Yue wen,L iu W eiqu(Guangzhou Che m istry Co .L td .Chinese A cade m y of Sciences,Guangzhou 510650,China ) Abstract:This article has revie wed the varieties,p reparati on methods of silicone -containing (meth )acrylate and surface p r operties of copoly mers with silicone -containing (meth )acrylate .The p r ogress in study and app licati on in surface treat m ent,paints and coatings,UV -curing and electr on bea m -curing were su mmarized . Key W ords:silicone -containing (meth )acrylate;silane;polysil oxane;macr omonomer0 引 言有机硅聚合物的Si —C 、Si —O 键能高,拥有优异的耐老化性、耐高温、耐辐射和化学稳定性能等特点,此外还具有无毒和良好的憎水防污、电气绝缘及生理惰性,素有工业味精之称,广泛使用于涂料、印刷油墨、建筑、医药、汽车、电子和航空等领域中[1-2]。
丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展
专题与综述收稿日期:2009-10-09;修回日期:2009-11-10。
基金项目:广东省自然科学基金(9452840301003542);中山市科技计划项目(20092A203);电子科技大学中山学院科研启动基金(408YKQ04)资助。
作者简介:黄增芳(1976-),河南鹤壁人,博士,主要从事水性高分子胶粘剂和高分子复合材料等方面的研究。
E-mail :hzf105@ 通讯作者:瞿晓岳。
丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展黄增芳,谢辉,马军现,刘常坤,瞿晓岳(电子科技大学中山学院化学与生物系,广东中山528402)摘要:综述了国内外几种丙烯酸酯乳液聚合的制备方法,包括在可聚合乳化剂作用下的乳液聚合、核/壳种子乳液聚合、辐射乳液聚合及聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。
介绍了其在胶粘剂中的应用,并对其发展前景作了展望。
关键词:丙烯酸酯;可聚合乳化剂;核/壳种子;乳液聚合;辐射;聚氨酯中图分类号:TQ433.436文献标识码:A文章编号:1004-2849(2010)01-0053-050前言乳液聚合技术起源于20世纪早期,30年代用于工业生产,目前乳液聚合法已应用于高分子科学和技术等重要领域中。
在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合与本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合相比有其独特的优点[1];乳液聚合可以综合几种聚合物的优良性能,是获得性能互补的复合材料的有效途径之一,越来越引起学术界和工业界的重视。
丙烯酸酯类树脂具有耐候性好、硬度高、涂膜光亮、耐热油性佳、耐臭氧性好和抗紫外线强等优点;而以乳液聚合为基础制备的水乳型丙烯酸酯胶粘剂是以水为连续相的,具有成本低廉、安全无毒和环境友好等特点,已成为近几年对水性胶粘剂的研究热点。
近年来,为了制得性能优良的聚丙烯酸酯乳液及其水乳型丙烯酸酯胶粘剂,相继开发了新的乳液聚合方法,其中可聚合乳化剂、核/壳种子、辐射以及聚氨酯(PU )/丙烯酸酯复配乳液聚合已成为国内外研究的热点领域。
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December,2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟(安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽 芜湖 241002)摘 要:纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法,所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用,以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词:纳米SiO2;丙烯酸酯;改性;复合方法中图分类号:TQ630.4文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能,在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性,多种酯基在不同介质中的溶解性,以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点,丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点,如热稳定性较差,涂膜易返黏,机械加工性能差等。
为改善涂料性能,有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径,复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性,对热、化学、大气的稳定性结合起来,显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段,纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构,表面存在不饱和键以及不同键态的羟基,具有很高的反应活性,而且表面吸附能力强,对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率,而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近,形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用,如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
丙烯酸酯乳液胶粘剂配方和工艺研究进展
丙烯酸酯乳液胶粘剂配方和工艺研究进展综述了静电植绒胶、复合织物胶、纸塑复膜胶以及压敏胶用丙烯酸酯乳液的配方和工艺的研究进展,分析了目前所存在的一些问题,并对未来丙烯酸酯乳液胶粘剂的发展方向做了展望。
标签:丙烯酸酯乳液;胶粘剂;配方;工艺;进展环丙烯酸及其酯类易和其他单体进行乳液共聚合,制备能满足各种性能要求的乳液胶粘剂。
丙烯酸及其酯类的聚合物有优良的保色、耐光、耐氧化性、耐候性以及对紫外线的降解作用不敏感等优点[1],广泛运用于工、农业和日常生活的各个领域[2]。
随着人们环保意识的不断提高,各国颁布了许多环保法规,促使胶粘剂朝着新型、环保和高性能方向发展。
丙烯酸酯乳液胶粘剂虽然环保,但也存在耐水性差、粘接强度不高等问题。
目前主要的改性方法包括聚合方法改性[3~6]、交联改性[7~14]、有机硅改性[15,16]、增粘树脂改性[17,18]、含氟改性[19,20]等。
本文主要对丙烯酸酯乳液胶粘剂用于纺织的静电植绒胶和复合织物胶,纸塑覆膜胶以及压敏胶的配方和工艺进行了综述。
1 纺织用丙烯酸酯乳液胶粘剂配方和工艺1.1 静电植绒用丙烯酸酯乳液胶粘剂配方和工艺静电植绒是利用带有电荷的物体在高压静电场中发生相斥或相吸的物理特性而实现的,具有独特装饰效果,且工艺简单、成本低、适应性强。
近年来,我国科研工作者开发了多种静电植绒产品。
如阎绍峰[21]等研究了静电植绒用丙烯酸酯乳液合成中单体、乳化剂、交联剂、引发剂的种类及用量对产品性能的影响,最终确定了较适宜的配方(表1)。
聚合工艺采用纯单体滴加法,所合成的乳液带蓝色荧光,固含量为35%~45%,pH值为4~5,贮存期6个月。
由丙烯酸酯乳液胶粘剂耐老化和耐气候性优良,应用广泛,但手感和湿牢度较差。
王春梅[22]通过选择合适的单体、交联剂、聚合方法,研制了具有柔软手感和优良牢度的自交联静电植绒粘合剂RN。
其软单体32%(以下均为占单体总量的质量分数),硬单体3%,自交联单体1%,丙烯酸2%;阴/非离子乳化剂(质量比为1∶1.5)4%;引发剂0.3%;反应温度80~82 ℃,反应时间1.5 h;搅拌速度为150 r/min。
反应性丙烯酸酯胶粘剂的技术和发展
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微胶囊型厌氧胶 将液体厌氧胶制成微胶囊,涂布于螺纹件上
制成预涂“ 干” 厌氧胶的零件, 可降低操作毒性, 简 化生产工艺。过去采用将厌氧胶液滴包封成微胶 囊的办法,而现在则是省去了厌氧胶微胶囊的制 备和分离等工序而直接在水液中制成产品。如将 厌氧胶加入到由马来酸酐、苯乙烯等单体合成的 多元共聚水溶液中, 搅拌成县浮液滴, 即是贮存稳 定的产品, 另将引发剂制成一定大小的微胶囊, 两 者按比例混合即得微胶囊厌氧胶。微胶囊厌氧胶 的分散体系有水基型和溶剂型,近年来发展的以 水基型为主。
收稿日期: $###+""+"* 作者简介: 张尧( , 男, 汉族, 浙江诸暨人, 浙江省机电设计 "/(!+ ) 研究院, 副研究员, 从事胶粘剂的研究与开发。
多孔材料或间隙较大部件的问题, 常常需要增稠。 方法主要有: 如聚甲基丙烯酸 "加入高分子物质, 酯、 聚丙烯酸酯、 聚乙烯醇缩醛、 纤维素衍生物等; 加入经特殊精制的二氧化硅、 氧 #填充无机填料, 化铝、 碳酸钙以及铝、 银等金属粉; 即在 $预聚法, 特殊条件下, 使单体发生游离基聚合反应, 达到预 定的粘度。 其优点是可保持良好的强度, 且对稳定 性影响较小。
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前
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等特点, 因而在电子、 机械、 医疗和日常生活等领 域得到广泛应用,发展速度很快,我国的“ 、 ,#$” 已广为人知。 随着它的推广也暴露出了其耐 “ ,#)” 热性、 耐湿性差, 性脆, 冲击、 剥离强度低等缺点, 其应用范围受到一定的限制。
丙烯酸系胶粘剂性能独特, 品种繁多。 它主要 可分为二大类:一类是热塑性聚丙烯酸酯或丙烯 酸与其他单体的共聚物;另一类是反应性丙烯酸 酯。前者大量应用于压敏型、乳液型胶粘剂的制 造, 也称非反应性的胶粘剂; 后者包括各种丙烯酸 酯单体或在分子末端具有丙烯酰基的齐聚物为主 要组份的胶粘剂, 包括瞬干胶、 二代丙烯酸酯胶、 厌氧胶、 光敏胶。 这些胶粘剂在胶接时经化学反应 而固化, 因此称反应性丙烯酸酯胶。 反应性丙烯酸酯胶粘剂的反应性实际上是丙 烯酰基双键的反应,它能在常温下顺利进行。因 此, 这类胶粘剂都是近乎百分之百地反应, 基本上 无污染, 无浪费, 又具有节能、 省工的优点。 是一类 高性能的合成胶粘剂。它在发达国家得到大力发 展, 专利报告不胜枚举, 并因此带来了较大的经济 效益。 近年来, 国内加大了对这类胶的研制开发力 度, 技术水平和产品质量有了很大提高, 产量快速 增长。 前几年的平均增长率达$,-, 预计$### 年至 其平均增长率也在$#- 以上。 $##,年,
丙烯酸酯粘合剂在涂料印花中的应用
由表4总体上来看,色浆中加入交联剂后,织物
印花后的效果比较明显.这是由于交联剂的加入,一方 面使粘合剂膜自身的交联度增加,其耐水性得到提升, 另一方面,也增强了织物与粘合剂的交联,粘合剂膜 不易脱落.交联剂用量太少,织物印花牢度不够理想, 交联剂用量过多,交联度增加,使织物的手感变差.综
疫技术、细胞学研究及血液循环等医学领域【,I有了广
泛的应用,但是在涂料印花方面的应用报道较少.本文 在无N:保护下,采用无皂乳液聚合技术合成出了一种 性能较好的粘合剂,并将其应用于织物上.
1试验
1.1主要原料与仪器
织物:纯棉平布,每块100 mmx200
mm.
药品:聚丙烯酸酯无皂粘合剂、交联剂32(自制), 涂料金黄FGR、乳化糊、陕西华润粘合剂(工业级,陕 西华润印染有限公司),KSD一771型粘合剂(工业级,无
够理想(2级),可通过增大软/硬单体的比例来解决;(4) 自制粘合剂采用了无皂技术,提高了织物多方面的性 能,减少了对环境的污染. 参考文献:
【l】孙文章,江亦李,蔡再生,等.水性聚氨酯粘合剂在涂料印花中的应 用[J1.印染助剂,2001,18(6):20—22. 【2】张洪涛,黄锦霞.乳液聚合新技术及应用fm].北京:化学工业出版社, 往:交联剂3%,其余条件J司表4.
第26卷第12期 2009年12月
印染助剂
TEXTILE AUXILIARIES
V01.26 No.12 Dec.2009
斫 型聚丙烯 酸酯粘合剂在
涂料印花中的应用
牛松,赵振河,张小丽,王燕芳,边飞
(西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048)
摘
要:采用无皂乳液聚合法合成聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂.探讨了自SUED花粘合剂的应用工艺,结果表明:粘合剂用量
丙烯酸酯胶粘剂的研究进展
第6期2016年12月No.6 December,2016现代盐化工Modern Salt and Chemical Industry1 SGA的组成和固化反应机制1.1 SGA的组成SGA 主要由丙烯酸酯类单体、高分子弹性体、引发剂、促进剂和稳定剂等组成,根据不同用途还可加入其他助剂(如增稠剂、增韧剂、触变剂、填充剂和颜料等)。
丙烯酸酯类单体(包括单官能单体和多官能单体)的主要品种如下所示:①常用单体,如甲基丙烯酸甲酯(MMA )、丙烯酸丁酯(BA )等(MMA 原料丰富、成本低且厌氧性小,苯乙烯也常用于苯丙共聚物的制备);②低挥发性单体,如甲基丙烯酸经乙酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯等;③双酯类单体,如甲基丙烯酸乙二醇双酯、甲基丙烯酸双酯等(后者在胶液固化时能增强交联度,提高固化速率);④丙烯酸齐聚物,可提供胶粘剂的基本性能(如硬度、耐化学药品性和柔性等)。
⑤最常用单体,如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和纯丙烯酸酯等。
SGA 中的弹性体(在胶液自由基聚合过程中,有的参与反应生成接枝共聚物,有的形成“海岛”结构),可有效提高胶粘剂的抗冲性、抗剥离性、耐疲劳性、耐久性和粘接强度,同时还可调节胶粘剂的勃度、降低固化收缩率。
因此,选择与单体相适应的弹性体非常重要。
通常加入的弹性体有丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁睛橡胶、ABS 丙烯睛一丁二烯一苯乙烯塑料),AMNS 烷基甲基蔡磺酸盐)和MBS (甲基丙烯酸甲a 一丁二烯一苯乙烯)等。
J-39胶系就是以ABS 为主要改性材料的。
引发剂具有氧化性,促进剂具有还原性,胶液混合时两者在室温下发生氧化还原反应(该反应产生活性自由基,引发单体和弹性体发生链增长反应,形成单体与弹性体的接枝共聚物),使胶液表现出快速固化的优异性能。
氧化剂一般选用过氧化物:过氧化氢类,如叔丁基过氧化氢(BHP );二酞基过氧化物,如过氧化苯甲酞(BPO );过氧化酮类,如过氧化甲乙酮(MEI );过氧化酯类。
