三种交联单体的特殊性能和在丙烯酸乳液中的应用
交联聚丙烯酸
交联聚丙烯酸交联聚丙烯酸是一种特殊的高分子材料，具有很多优良的性质和广泛的应用领域。
本文将从交联聚丙烯酸的定义、制备方法、性质和应用等方面进行介绍。
一、定义交联聚丙烯酸是一种由聚丙烯酸单体通过交联反应形成的聚合物。
聚丙烯酸是一种重要的高分子材料，具有高度交联结构，能够在化学反应中起到催化剂、吸附剂和离子交换剂的作用。
二、制备方法交联聚丙烯酸的制备方法主要有两种：化学交联和物理交联。
化学交联是通过在聚丙烯酸分子中引入交联剂，使聚丙烯酸分子之间形成交联结构。
常用的交联剂有二烯丙基吡啶、二烯丙基苯等。
通过化学交联可以得到高度交联的聚丙烯酸，具有较高的吸附能力和离子交换能力。
物理交联是通过物理方法将聚丙烯酸分子纳米粒子进行交联。
常用的物理交联方法有冷冻干燥法、电子束辐照法等。
物理交联得到的聚丙烯酸具有较低的交联度，但具有较高的孔隙度和比表面积，适用于吸附分离等领域。
三、性质交联聚丙烯酸具有很多优良的性质，主要包括以下几个方面：1. 高吸附能力：交联聚丙烯酸具有较高的孔隙度和比表面积，能够有效吸附溶液中的杂质物质，如重金属离子、有机污染物等。
2. 良好的离子交换能力：交联聚丙烯酸中的羧酸基团能够与溶液中的阳离子发生离子交换反应，具有很好的离子交换能力。
3. 耐高温性：交联聚丙烯酸具有较高的热稳定性，能够在较高温度下保持稳定的性能。
4. 生物相容性：交联聚丙烯酸具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物缓释、组织工程等。
四、应用交联聚丙烯酸由于其优良的性质，在很多领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 环境领域：交联聚丙烯酸可以用作吸附材料，用于废水处理、空气净化等环境治理中。
2. 药物缓释：交联聚丙烯酸可以用作药物缓释材料，能够控制药物的释放速率和释放时间，提高药物的疗效。
3. 分离纯化：交联聚丙烯酸具有较好的吸附和离子交换能力，可用于分离纯化溶液中的目标物质。
4. 组织工程：交联聚丙烯酸可以用作支架材料，用于组织工程中的组织修复和再生。
丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用探讨
丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用探讨丙烯酸乳液是一种常见的聚合物乳液，具有优异的粘结性和耐候性。
在水泥混凝土中的应用已经得到广泛研究和应用，本文将从多个方面探讨丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用。
一、丙烯酸乳液的基本特性丙烯酸乳液是由聚丙烯酸酯及其共聚物制成的分散体系。
它具有以下基本特性：1. 粘结性：丙烯酸乳液具有良好的粘结性，能够与水泥、骨料等基材形成牢固的结合。
这使得丙烯酸乳液成为一种理想的增强剂和粘结剂。
2. 耐候性：丙烯酸乳液在水泥混凝土中具有良好的耐候性，能够经受住常见的气候变化、紫外线辐射以及酸碱性环境的侵蚀。
这种耐候性使得水泥混凝土能够长期保持其强度和稳定性。
3. 高分散性：丙烯酸乳液具有极佳的分散性，能够有效地将其成分均匀分散在水泥混凝土中。
这种高分散性能够提高水泥混凝土的整体性能和耐久性。
二、丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用1. 增强混凝土的力学性能丙烯酸乳液可以作为一种增强剂，添加到水泥混凝土中，以提高混凝土的力学性能。
研究表明，适量添加丙烯酸乳液可以显著提高混凝土的抗拉强度、抗压强度和抗冲击性能。
这种增强效果主要是由于丙烯酸乳液能够填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的致密性和内聚力。
2. 提高混凝土的耐久性丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用还可以提高混凝土的耐久性。
由于丙烯酸乳液具有良好的耐候性和抗酸碱性能，它能够有效地防止混凝土的碳化、腐蚀和开裂。
丙烯酸乳液还能够抑制水泥混凝土中的裂缝扩展，提高混凝土的抗裂性能。
3. 改善混凝土的工作性能丙烯酸乳液可以作为一种粘结剂，在水泥混凝土中改善其工作性能。
丙烯酸乳液能够增加混凝土的可塑性和流动性，使得混凝土更易于施工和模塑。
丙烯酸乳液还能够减少混凝土的收缩和膨胀，提高混凝土的稳定性和一致性。
4. 减少水泥用量和环境影响通过添加丙烯酸乳液，可以在一定程度上减少水泥的用量，降低水泥制品的碳排放。
丙烯酸乳液能够填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的密度，从而减少水泥用量。
硅烷偶联剂在丙烯酸乳液中的应用2
硅烷偶联剂在丙烯酸乳液中的应⽤2硅烷偶联剂在丙烯酸乳液中的应⽤蓝天硅烷偶联剂的应⽤于丙烯酸乳液产品1、硅烷偶联剂在涂料中的应⽤涂料中含有少量硅烷偶联剂，在其成膜后，硅烷偶联剂会迁移到底材的界⾯，与⽆机表⾯上的⽔分反应，⽔解⽣成硅醇基，进⽽与底材表⾯羟基形成氢键或缩合成⼀si—oM(M为⽆机表⾯)，同时硅烷各分⼦间的硅醇基⼜相互缩合形成⽹状结构的膜覆盖于底材的表⾯，使得涂层在各种⽆机底材表⾯具有良好附着⼒，交联⼜能提⾼漆膜的各项性能。
硅烷偶联剂在涂料中的应⽤主要集中在三⽅⾯：⼀、⽤于底涂层增强底材与涂层间的粘合性，也就是提⾼附着⼒提⾼耐⽔性、耐盐雾性、耐久性、耐热性、抗湿性等：⼆、⽤于改善颜料或填料在溶剂性涂料或⽔性涂料中的分散性稳定性耐⽔性刷洗性等；三、⽤于涂料树脂的改性，以制成新的功能涂料，使得树脂本⾝就有更好的交联度，有更好的附着⼒，耐盐雾，耐⽔性，耐热性等性能。
丙烯酸乳液树脂中加⼊硅烷偶联剂，乳液颗粒表⾯的偶联剂⽔解⽣成的硅醇键，可起交联作⽤，从⽽提⾼树脂对⽆机底材的附着⼒耐⽔性等性能。
⽽硅烷偶联剂改性的树脂本⾝所含的硅醇键或羟基都能形成氢键或者缩合，使得乳液颗粒之间相互缩合形成⽹状结构，从⽽提⾼树脂的交联，增强漆膜的内聚⼒，从⽽提⾼树脂漆膜的性能，如附着⼒、耐⽔性、耐盐雾性、耐摩性、硬度、耐热性、抗湿性、耐溶剂性等性能。
乳液成膜机理乳液⾃⼲或者低温成膜后还是涂层还是以颗粒堆积形成的，相互之间都是颗粒表⾯粘结，所以在这些过程能起到提⾼交联作⽤的基团，都是在乳液颗粒的表⾯才能起作⽤。
同样道理，硅烷偶联剂在乳液中能起到最好的作⽤就是聚合到乳液颗粒的表⾯上，要达到这个最好效果，有两点很重要。
⼀是要硅烷偶联剂的聚合基团，也就是含的双键能很好的和丙烯酸单体之间的共聚性好，才能使得更多的偶联剂能聚合到分⼦链上，所以在这⽅⾯含丙烯酸或甲基丙烯酸基团类偶联剂⽐⼄烯基类偶联剂共聚性要更好。
所以570在丙烯酸乳液聚合中就⽐171或者151共聚性要好。
丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用
丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用1. 引言丙烯酸乳液作为一种重要的建筑材料添加剂，已经在水泥混凝土领域得到广泛应用。
其优异的性能和多功能性使其成为改善混凝土性能的理想选择。
本文将深入探讨丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用，并分析其在不同方面的作用和影响。
2. 成分和性能丙烯酸乳液主要由丙烯酸单体、乳化剂、稳定剂等组成。
丙烯酸乳液具有良好的分散性、粘度控制能力和成膜性，可以增加混凝土的抗裂性能、改善耐磨性和降低水泥的收缩性。
3. 抗裂性能丙烯酸乳液作为粘结剂添加到水泥混凝土中，可以增加材料的延性和黏性，提高混凝土的抗裂性能。
这主要是因为丙烯酸乳液可以填补混凝土内部的微裂缝，并形成柔性膜层，防止裂缝的扩展。
丙烯酸乳液还可以减少混凝土中的内应力，提高混凝土的抗拉强度和耐久性。
4. 耐磨性能水泥混凝土的耐磨性是评价其使用寿命和使用效果的重要指标。
丙烯酸乳液添加可以有效提高混凝土的耐磨性。
丙烯酸乳液可以填充混凝土中的孔隙，形成坚固的膜层，增加混凝土表面的硬度和耐磨性。
丙烯酸乳液还可以防止水泥颗粒与外界因素的接触，减少颗粒的破碎和脱落，提高混凝土结构的稳定性和耐久性。
5. 收缩性控制水泥混凝土在早期和干燥过程中会产生收缩现象，这可能导致混凝土的开裂和变形。
丙烯酸乳液的添加可以有效控制混凝土的收缩性。
丙烯酸乳液可以形成柔性的聚合物膜层，防止水分的迅速蒸发和混凝土的收缩。
通过控制混凝土的收缩性，丙烯酸乳液可以减少混凝土表面的裂缝，并提高混凝土的整体性能和使用寿命。
6. 结论丙烯酸乳液在水泥混凝土中的应用可以明显改善混凝土的性能和耐久性。
其抗裂性能、耐磨性能和收缩性控制等方面的作用使其成为一种理想的混凝土添加剂。
随着技术的不断进步和应用范围的扩大，丙烯酸乳液的应用前景将更加广阔，为建筑行业带来更多的创新和发展机会。
参考文献：[1] Zhou, Z., Wu, Y., Zhu, H., & Ding, Y. (2018). Effects of acrylic acid dispersion on properties of concrete. Journal of BuildingMaterials, 21(5), 925-931.[2] Jiang, X., Li, C., Li, Q., & Zhang, X. (2017). Influence of Acrylic Acid on Performance of Cement Mortar. Advanced Materials Research, 198-199, 226-232.[3] Li, X., Tang, X., Ai, T., & Zhou, Y. (2019). Effects of acrylic acid on the properties of cement-based composites. Concrete, 111,7-10.根据上述三篇文章的研究结果，可以得出以下结论：1. 有机酸乳液对混凝土性能的影响在第一篇文章中，作者通过研究有机酸乳液对混凝土性能的影响发现，有机酸乳液可以显著改善混凝土的抗压强度和抗渗性能。
丙烯酸乳液聚合的一些改性
丙烯酸乳液聚合的一些改性室温交联丙烯酸乳液的制备和性能研究摘要：本文介绍丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、交联功能单体NHAM、软硬单体配比的改变或增加对苯丙乳液的性能影响。
0 引言苯丙乳液由于具有良好的耐候性、耐碱性和耐水性等优点，在涂料等行业中得到了广泛的应用。
但其涂膜的光泽、耐溶剂性和耐污染性较差，硬度和抗张强度等力学性能也相对不足，限制了它的应用领域。
但丙烯酸树脂价格低, 性能价格比较高, 还有发展的优势。
为此, 人们采用接技、共聚、交联、核壳聚合等方法对其进行改性。
1 丙烯酸的影响少量含有羧基、羟基等官能单体的引入，对苯丙乳液殷其膜性能将产生较大的影响。
随着丙烯酸用量的增加，凝聚率降低，表明丙烯酸在聚合过程中起到稳定乳胶粒子的作用。
但是聚合物胶膜吸水性随着丙烯酸用量增加而增大，耐水性下降，因此，丙烯酸加进的量要控制在一定范围。
2 双丙酮丙烯酰胺的影响双丙酮丙烯酰胺( DAAM) 作为官能单体, 合成了一种含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 以肼作为交联剂, 制备了一种交联型丙烯酸酯乳液, 使涂膜的耐水、耐溶剂性及膜的强度都得到了极大的提高。
双丙酮丙烯酰胺是一种含酮羰基的乙烯基单体, 很容易与其它乙烯基单体共聚, 得到含有酮羰基的丙烯酸酯乳液, 该乳液中加入肼后, 由于酮羰基与肼容易发生脱水反应, 因而在成膜过程中聚合物发生交联。
其用量决定了涂膜的交联密度和性能, 加人D A A M 可明显改善涂膜的光泽度、耐溶剂性(交联度提高意味着涂膜耐甲苯等溶剂的性能提高)、耐水性和硬度(玻璃化温度提高), 在用量为总单体质量的2. 2 % 一6.5 % 的范围内。
随着D A A M 用量增加。
涂膜的耐溶剂性、耐水性和玻璃化温度提高, 但光泽度变化不大。
当D A A M 用量约为总单体质量的6. 5 %时, 涂膜的性能最好。
3 交联功能单体NHAM的影响自交联功能单体NHAM含量对乳液粘度的具有影响，随着NHAM的增加，乳液的粘度开始上升，上升到一个峰值后开始下降。
自交联
自交联丙烯酸酯乳液的合成及应用一、实验目的乳液聚合最早由德国开发。
第二次世界大战期间，美国用此技术生产丁苯橡胶，以后又相继生产了丁腈橡胶和氯丁橡胶、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯胶乳（俗称白胶）和聚氯乙烯等。
与悬浮聚合不同，乳液体系比较稳定，工业上有间歇式、半间歇式和连续式生产，用管道输送或贮存时不搅拌也不会分层。
生产中还可用“种子聚合”（即含活性链的胶乳）、补加单体或调节剂的方法控制聚合速度、分子量和胶粒的粒径。
也可直接生产高浓度的胶乳。
聚合物的水乳液有很多优点，水位为最便宜的介质，又没有燃烧、爆炸、中毒的危险，同时由乳液聚合法生产出的乳胶粒径很小，可以部分的渗入被处理物体的微观裂缝中去，达到良好的粘合、涂敷效果。
正因为聚合物乳液有其独特的特点，所以广泛应用在很多技术领域，可以用作木材、织物、合成材料、金属等许多材料的黏合剂、涂料、织物处理剂、皮革浸渍剂、纸张处理剂、水泥添加剂、抛光剂等。
通过本次大型实验，可以进一步熟悉有机合成及乳液聚合，初步了解自交联丙烯酸乳液在纺织品方面的应用。
二、实验原理乳液聚合分成四个阶段：分散阶段，乳胶粒分成阶段，乳胶粒生长阶段，聚合反应完成阶段。
乳液聚合反应发生在水相粒的乳胶液中，尽管在乳胶粒内部黏度很高，但由于连续相是水，在这样的体系中，由内向外传热容易，不会出现局部过热，更不会暴聚。
故在乳液聚合体系的乳胶粒中的温度分布要较均匀。
乳液聚合体系中，引发剂溶于水相，在水相中分解成自由基，自由基由水相扩散到胶束中或乳胶粒中，在其中引发聚合。
一个个自由基链被封闭在彼此孤立的乳胶束中，不同乳胶束由于表面带电而存在静电斥力，所以不同乳胶束中的自由基链之间碰撞到一起而进行终止的几率为零，故乳液聚合既有高的反应速率，又可达到高分子量的聚合物。
三、实验药品丙烯酰胺，甲醛，碳酸钠，丙酮，乙酰丙酮，溴化钾(分析纯AR)，甲基丙烯酸甲酯（化学纯CP），丙烯酸正丁酯（化学纯CP），甲基丙烯酸羟丁酯（化学纯CP），碳酸氢钠，十二烷基硫酸钠（SDS）（化学纯CP），壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10），过硫酸钾（符合GB641-94），氨水，去离子水四、实验仪器及设备仪器:三口烧瓶（250ml）温度计（0-100°C）回流冷凝管恒压滴液漏斗水浴锅烧杯（6个）电子天平玻璃棒量筒（10ml和100ml）漏斗风格仪设备:激光粒度分析仪（LS13320 美国贝克曼库尔特公司）HH-1型数显恒温水浴锅（金坛市科析仪器有限公司）NDJ-1型旋转式粘度仪（上海恒平科学仪器有限公司）DHG-9140电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）DZF-6050电热恒温真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）电热鼓风干燥箱（重庆四达）IS0-811抗渗水性测试仪（上海罗众科技研究所）涂布机（纺织机械研究所）电脑式透气性测试仪 YG461E（中国宁波纺织仪器厂），傅里叶红外分光光度仪 Varian640-1R紫外可见分光光度计 UV755B（上海精密科学仪器有限公司）769YP-15A粉末压片机（天津市科器高新技术公司）WS70-远红外快速干燥器 WS-701（上海市锦凯科学仪器有限公司）沾水试验仪（温州市大荣纺织仪器有限公司）HD026N型电子织物强力仪（南通宏大实验仪器有限公司）撕破强力仪（USA）五、实验内容及步骤1.交联剂N-羟甲基丙烯酰胺的合成1步骤:将丙烯酰胺10克溶于26ml水中，甲醛26克，10%碳酸钠调节pH;往三颈瓶中家兔丙烯酰胺溶液和甲醛，边搅拌边用碳酸钠调节pH为8.5，缓慢升温，约30min,升至70°C，保温反应1.5h，反应过程中若pH下降，则用碳酸钠调节pH 为8.5，此反应必须回流冷凝，反应结束后，冷却至室温，倒入烧杯中，放入冷冻机中结晶。
丙烯酸酯硅烷交联单体_解释说明以及概述
丙烯酸酯硅烷交联单体解释说明以及概述1. 引言1.1 概述丙烯酸酯硅烷交联单体是一种在化学领域中广泛应用的材料。
它具有特殊的结构和优异的性质，因此在许多行业中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍丙烯酸酯硅烷交联单体的定义、特性和优势，以及它在各个应用领域中的使用情况。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述：引言、丙烯酸酯硅烷交联单体解释说明、丙烯酸酯硅烷交联单体概述、正文章节四标题和结论。
引言部分将对整篇文章进行概括，并列出文章中各个章节的大致内容。
接下来，我们将深入探讨丙烯酸酯硅烷交联单体的定义、特性和优势，以及它在各个应用领域中扮演的角色。
然后，我们会介绍丙烯酸酯硅烷交联单体的合成方法、其与结构与性质之间的关系，以及行业未来的发展趋势。
在正文的最后一部分，我们将总结主要要点并对未来丙烯酸酯硅烷交联单体的发展进行展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍丙烯酸酯硅烷交联单体，包括其定义、特性和优势，并探讨其在各个应用领域中的具体应用情况。
此外，我们还将对丙烯酸酯硅烷交联单体的合成方法、结构与性质之间的关系以及行业发展趋势进行详细说明。
通过本文的阐述，读者可以更好地了解丙烯酸酯硅烷交联单体，并对其未来发展有所展望。
2. 丙烯酸酯硅烷交联单体解释说明:2.1 定义:丙烯酸酯硅烷交联单体是一种化学物质，其结构中包含丙烯酸和硅氧烷的官能团。
这些交联单体可通过在分子结构中引入两种不同官能团而产生共聚反应，形成聚合物网络。
2.2 特性和优势:丙烯酸酯硅烷交联单体具有多种特性和优势。
首先，由于其化学结构的灵活性，可以通过调整官能团类型和含量来改变材料的特定属性和性能。
其次，丙烯酸酯硅烷交联单体在聚合过程中与其他单体可以发生交联反应，从而形成三维网络结构，提高聚合物的稳定性和机械强度。
此外，这些交联单体还具有良好的耐候性、耐老化性、粘附力强以及对溶剂和温度的稳定性等优点。
2.3 应用领域:丙烯酸酯硅烷交联单体在许多领域中得到广泛应用。
丙烯酸酯的乳液聚合
丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。
丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。
本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。
2 实验目的1) 掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线；2) 理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3) 了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响；3 实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。
乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。
因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。
聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
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AAEM/HEAA/IBMA三种环保交联单体在纺织印花丙烯酸乳液的应用研究
王新明
引言:
AAEM、HEAA、IBMA就是铭骧化工科技(上海)有限公司开发的三种环保交联单体。
这三种单体均可用来生产高标准的自交联丙烯酸树脂乳液,以达到良好的耐水性、耐玷污性,实现优异的附着力、柔韧性等聚合物表观物性。
那么,这三种单体应如何根据实际情况选用呢？本文就这环保交联单体在合成纺织印花丙烯酸乳液进行了实证性研究探讨,以飨读者。
一、关于AAEM
AAEM的化学名为2- 【〔 2- 甲基 -1- 氧基 -2- 丙烯基〕氧】乙基 3- 氧基丁酸酯,在其分子结构中,含有一个端基双键与一个端基乙酰乙酰基团。
位于端基的双键,使得AAEM极容易发生自由基聚合反应;另一端的乙酰乙酰基团由于双羰基的共轭效应,导致中间的亚甲基上的-H极为活泼,易于发生多种基团反应。
特殊的分子结构使得AAEM在丙烯酸乳液聚合领域具有广泛的用途。
做为一款甲醛为零、性能优异的常温交联单体,AAEM广泛用于制备自交联丙烯酸乳液,可以应用于纺织用丙烯酸乳液的所有领域,比如:固浆,胶浆树脂,金葱浆树脂,烫金浆树脂等等。
1、因其自身的优异特性,AAEM推荐用于合成高固含低粘度的胶浆树脂乳液。
从使用者的角度来讲,胶浆乳液的固含量要尽可能的高一些,这能够给后期的胶浆配制提供很大的配方调整空间。
用其它的交联单体来制备高含量乳液时很容易出现因粘度过大而导致生产困难的现象,AAEM很好的解决了这一问题,使得生产高固含低粘度的胶浆乳液不再存在技术难度。
胶浆乳液制备:
A、确定乳液的玻璃化温度。
这就是胶浆手感与柔韧性的决定性因素。
在我们常用的普通单体当中,丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯为硬单体,丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯为软单体,根据FOX公式,可以推算出不同的配方的不同玻璃化温度。
这就是最初的,也就是决定性的工作。
无论就是普通胶浆,还就是牛仔、尼龙胶浆,其树脂的合成步骤就是基本一致的。
B、聚合方法:预乳化半连续乳液聚合法
实验过程:
1．制备预乳化液:在乳化釜中加入丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸,阴离子乳化剂MX-006,乳化半小时后备用。
2．在反应釜中加入PH值调节剂,水,将10%预乳化液放入釜内做为种子,升温至62度,加入1/3的引发剂水溶液,升温引发
3．反应釜中种子变蓝透明五分钟后,同步滴加预乳化液与引发剂水溶液,保持反应温度85-88度。
在预化液滴余下20%时,加入单体量2%的AAEM,继续滴加。
4．滴加结束后,升温至88度,保温90分钟,使得反应完全。
5．降温后加入非离子乳化剂,氨水调节PH值至7,再加入与AAEM等重的乙二胺水溶液(20%浓度)。
C、验证方案:
1、用制备好的胶浆树脂乳液按正常配方配制纺织印花胶浆,进行水洗、抗粘连测试,性能均为优。
2、用相应配方的胶浆树脂制备牛仔与尼龙胶浆,性能均为优。
这里要说明一点:牛仔与尼龙胶浆对牢度的要求很高,通常这样的牢度一般要通过外用交联剂来实现。
用AAEM制备的乳液,其乙酰乙酰基团与三官能团氮丙啶、碳化二亚胺、封端异氰酸酯等外用交联剂都具有很高的反应活性。
同时,乳液自身对基材的附着力也很好。
3、如果不采用外用交联剂,在制备尼龙胶浆与牛仔胶浆乳液时,可以通过增加AAEM的用量来增大交联密度的办法。
做为一个油溶性单体,在丙烯酸乳液的反应过程中,用量基本不受限制。
在增大用量以后,完全可以实现很高的交联密度,达到尼龙胶浆与牛仔胶浆的要求。
D、需要注意的几个问题:
1、AAEM在聚合过程中需要恰当的进行使用。
通常,就是将AAEM置于最20%的预乳化液中一起滴加,这也就是能够最大限度发挥AAEM
性能的一个聚合方法。
这样,使得AAEM尽可能的聚合在乳胶粒的外围,在通过乙二胺的交联后,乳胶粒表面形成一个小的硬壳包覆,有利于防止胶浆回粘。
另外,在制备金葱浆、烫金浆时,这样的聚合方法有利于乙酰乙酸基团最大限度的与金属表面进行接触,通过络合反应增加牢度。
2、AAEM中的乙酰乙酸基团可以与胺反应,在水相中形成稳定的烯胺结构。
在可见光的波长下,烯胺可以进行第二次交联。
这就是用
AAEM制备光交联乳液的基础。
这就是一个极有意义的反应,可以带来很多优异的树脂性能。
除了防止胶浆乳液回粘以外,可以用AAEM来制备低TG的外墙建筑乳液,大大降低成膜助剂的用量,防止涂料的粉化;可以用AAEM来制备木器漆乳液,漆膜光照后二次交联,实现良好的硬度与耐水性;可以用AAEM来制备大型的金属涂层乳液,使金属的防锈涂层达到良好的耐水与耐盐雾性等等。
形成这样稳定的烯胺结构并不难,只要在乳液出料以前用氨水或者有机胺将PH值调至9左右即可,在一段时间后,乙酰乙酸基团与氨反应形成烯胺,乳液PH值会回至7左右。
3、AAEM还通常被用做一种丙烯酸乳液的常温交联单体来使用。
其自交联机理为:在丙烯酸树脂的主链中引入了乙酰乙酰基团,此基团中存在一个亚甲基,它上面的-H由于双羰基的共轭作用,具有极强的还原性,很容易被氧化离域,形成一个类似自由基的结构,这个结构可以与其同分异构体--烯醇式的双键进行加成,也可以自身聚合,完成交联。
这个过程在常温下就可以进行。
有机碱的作用下,活泼氢的还原性会变的更强。
因此,一元有机胺(比如乙醇胺、三乙胺)会成为AAEM自交联的良好催化剂。
二、关于HEAA
HEAA的化学名为:羟乙基丙烯酰胺。
交联机理就是基于在N上的SN2反应进行脱醇交联,因此不会产生交联释放醛类的问题。
同其它交联单体相比,其常温交联速度更快,室温下八个小时即可达到六成以上的交联度。
同时,这就是一种水溶性单体,在乳胶粒表面的交联可以有效改善低TG丙烯酸乳液的发粘问题。
HEAA推荐做为低温型环保固浆合成的首选单体。
根据目前印染厂的实际情况,也出于节能的考虑,开发110度左右烘干满足牢度要求的涂料印花粘合剂显得非常重要。
实验过程:
第一步,用定量的MX-006将定量的苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸全部乳化为预乳化液备用;
第二步,1000ML四口烧瓶内,放入计量的水,丙烯酰胺,衣康酸,将第一步的预乳化液中的1/8放入四口烧瓶内做为种子,升温至65度滴加引发剂水溶液,升温反应。
第四步,待种子乳液变蓝后,滴加余下的预乳化液,保持反应温度83-85度。
第五步,在全部预乳化液滴余下1/10时,将羟乙基丙烯酰胺加入余下乳化液中继续滴加至结束。
保温反应约一小时,降温至50度,加入非离子乳化剂,再加入氨水调节PH值至7,出料。
验证过程:
1.摩擦用棉布试剂及药品:涂料红、实验制备的固浆,合成增稠剂PTF
2.设备仪器:恒温烘箱、印花平网、橡胶刮刀、橡胶垫板、分析天平、干燥箱、耐磨擦色牢度试验仪
3.实验步骤:
按实验处方称取涂料红,加入粘合剂、增稠剂,加入适量的蒸馏水,用玻璃棒快速搅拌,搅拌均匀后待用(一般在30min),将丝光纯棉漂白布在橡胶垫板,放上印花平网。
将调制好的印花色浆倒在网上,用橡胶刮刀来回刮两次,然后抬起印花网,将织物送进已升温至送进已升温至110℃的烘箱中烘3min,烘焙完毕,印花完成。
耐摩擦色牢度测试:将以上印花织物按要求尺寸剪样,分别测干摩擦牢度与湿摩擦牢度。
结论:
1.制备的产品为固含量30%的半透明带蓝光乳液,采用GB方法,对制备固浆进行检测,干擦为4-4、5级,湿擦为3-3、5级,皂洗为优。
2.用分光光度法检测,固浆甲醛含量为8PPM,这就是一个大气中的游离甲醛值,也就就是说,用羟乙基丙烯酰胺制备的涂料印花剂完全符合相关环保标准。
另外,考虑到HEAA优异的低温交联性能,在醋丙胶水、涂层胶、贴合胶等方面都有良好的应用前景。
三、关于IBMA:
IBMA的化学名为:N-丁氧基甲基丙烯酰胺,就是一种性能优异的交联单体,广泛用于丙烯酸乳液的合成。
这些乳液可以用于织物涂层、纤维改性、乳胶漆乳液、环保植绒胶、皮革涂饰剂、涂料印花粘合剂等等。
在纺织用丙烯酸乳液中,IBMA以其优异的高温固色牢度,推荐用于仿活性固浆及拨染浆用粘合剂。
在这方面的实验方法及验证手段同HEAA,这里不做赘述。
另外,IBMA的这一性能,使之成为合成强度度静电植绒乳液的理想单体。
通常来讲,静电植绒乳液的TG设计为-10至-20度。
普通单体采用:苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺、衣康酸等。
用单体滴加法或乳化滴加法均可以制备。
四、三种环保单体在不同领域的应用方案见下表:
作者:王新明铭骧化工科技(上海)有限公司总经理。