雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯合成及應(yīng)用.pdf

1、涂料印花是借助粘合劑將顏料顆粒粘附在織物上，從而達(dá)到著色目的的一種工藝，它是一種印花清潔生產(chǎn)工藝。粘合劑是涂料印花色漿的重要組成部分，它的質(zhì)量直接影響涂料印花產(chǎn)品的手感和牢度。目前，涂料印花粘合劑主要是聚丙烯酸酯類，但它存在耐水性差、不耐沾污、“熱粘冷脆”以及印花色牢度與手感矛盾難以統(tǒng)一等缺陷，限制了涂料印花的普及和發(fā)展。聚硅氧烷分子具有質(zhì)地柔軟、表面能低和生物惰性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于改性涂料印花粘合劑。聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯膠乳作為紡

2、織用粘合劑，具有耐水洗、耐沾污、手感好、透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來備受人們關(guān)注。為此，本課題合成雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷(diAOp-PDMS)，并用其對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，合成一種新型涂料印花粘合劑，使得涂料印花耐摩擦牢度和手感兼得。
　　 論文主要分為三部分:
　　 第一部分為雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷（diAOp-PDMS）的合成及表征。采用丙烯酰氯和雙端羥丙基聚硅氧烷為原料，通過?；磻?yīng)制備雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧

3、烷(diAOp-PDMS)。研究了反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)溫度和時(shí)間、溶劑用量等因素對(duì)合成產(chǎn)物產(chǎn)率的影響，優(yōu)化反應(yīng)工藝條件，并用FTIR和1H-NMR對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷(diAOp-PDMS)的合成工藝優(yōu)化條件為雙端羥丙基聚硅氧烷與丙烯酰氯摩爾比1∶2.4，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時(shí)間3h，溶劑二氯甲烷的用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的40％時(shí)，產(chǎn)物產(chǎn)率達(dá)79％; FTIR和1H-NMR譜圖分析表明產(chǎn)物為雙端丙烯酰

4、氧基丙基聚硅氧烷(diAOp-PDMS)。
　　 第二部分為diAOp-PDMS改性聚丙烯酸酯如乳液的合成及其性能研究。采用預(yù)乳化半連續(xù)乳液聚合法，以雙端丙烯酰氧基丙基聚硅氧烷(diAOp-PDMS)為有機(jī)硅改性單體，改性聚丙烯酸酯乳液。研究了diAOp-PDMS加入方式、diAOp-PDMS中PDMS鏈段分子量及diAOp-PDMS用量對(duì)改性乳液、改性膠膜性能和涂料印花性能的影響，并采用紅外光譜儀（FTIR）、水接觸角分析儀、

5、粒徑分析儀、熱重分析儀(TG)等對(duì)膠乳以及膠膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和測(cè)定。結(jié)果表明:采用diAOp-PDMS與丙烯酸酯類單體混合乳化聚合的方法可有效提高乳液的聚合穩(wěn)定性;隨著PDMS鏈段分子量的增大，乳液穩(wěn)定性、膠膜耐水性能和力學(xué)性能、涂料印花性能均變差。選用PDMS鏈段分子量為1600的diAOp-PDMS，改性聚丙烯酸酯乳液，當(dāng)其用量為8％～10％（占丙烯酸酯類單體總質(zhì)量）時(shí)，乳液聚合具有較高的單體轉(zhuǎn)化率和較低的凝聚率，改性膠乳粒

6、徑為62nm左右，且分布較窄;改性膠膜具有較高疏水性、較高的斷裂功和熱穩(wěn)定性，改性乳液涂料印花織物具有較好的色牢度和柔軟性。紅外譜圖分析表征產(chǎn)物為有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯。
　　 第三部分為diAOp-PDMS改性聚丙烯酸涂料印花粘合劑的應(yīng)用研究。將diAOp-PDMS改性聚丙烯酸酯涂料印花粘合劑應(yīng)用于涂料印花，研究了粘合劑用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間等工藝因素對(duì)涂料印花性能的影響，優(yōu)化了其涂料印花工藝條件，測(cè)試其涂料印花性能，并與未改

7、性聚丙烯酸酯粘合劑和雙端丙烯酰氧基聚醚聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯粘合劑進(jìn)行比較。結(jié)果表明:當(dāng)diAOp-PDMS改性聚丙烯酸乳液粘合劑用量為16％、焙烘溫度為160℃、焙烘時(shí)間為4min時(shí)，涂料印花產(chǎn)品耐干、濕摩擦色牢度均可達(dá)4級(jí)，手感較好;與未改性聚丙烯酸酯粘合劑相比，耐濕摩擦牢度高出1級(jí)，與雙端丙烯酰氧基聚醚聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯粘合劑相比，耐濕摩擦牢度高出半級(jí)，且印花織物柔軟度和K/S值也明顯高于兩者。
　　 研究表明采用自制