石榴狀PA-SiO2接枝復合乳膠的原位法制備及其膠膜結構形成機制.pdf

1、無機功能顆粒存在下，水性膠乳在目標織物表面的成膜附著是紡織品功能整理中普遍存在著的一個固化成型過程。通常認為無機顆粒在所成膠膜內特定結構的分散和排列可賦予其更好的功能性和粘結牢度。但目前常用的、基于簡單物理共混的水性膠乳成膜體系下，無機顆粒在最終膠膜內的分散狀態(tài)往往嚴重失控，這極大地影響了膠膜品質的提升及功能顆粒功效的充分發(fā)揮。近二十年來，基于原位聚合的接枝復合乳膠制備技術取得了長足的發(fā)展。由此制得的具有不同形態(tài)結構和接枝狀態(tài)的粘合劑/

2、無機顆粒復合乳膠用于功能整理，則有望解決上述關鍵共性問題。但目前對接枝復合膠膜形態(tài)結構形成機制的研究較少，特別是針對其中復合乳膠形態(tài)與其膠膜結構間的關聯仍缺乏系統(tǒng)研究。
　　本課題以納米SiO2為代表性無機功能顆粒，通過硅烷偶聯劑MPS偶聯改性、介質置換等過程制備一系列親水親油性不同的納米SiO2水分散液和丙烯酸酯單體分散液。進而分別通過微懸浮、乳液等原位聚合技術，制備一系列具有不同接枝狀態(tài)和粒徑大小的石榴狀復合乳膠。發(fā)現，偶聯改

3、性可有效改變SiO2表面親水親油性。當其表面改性程度較高時，SiO2可完全分散于丙烯酸酯類單體中。進而可通過原位微懸浮聚合制得具有典型石榴狀結構特征的亞微米級PA/SiO2接枝復合乳膠。而當偶聯程度適中時，SiO2可在單體/水兩相界面起到類似分散劑的作用，并隨著聚合的進行和其表面接枝鏈的增多而被拉進PA乳膠粒內。因而通過原位乳液聚合可制備具有典型石榴狀結構特征的納米級PA/SiO2接枝復合乳膠。在上述制備過程中，通過協(xié)同改變反應配方、操

4、作條件及MPS偶聯程度等因素，可在較大范圍內調控石榴狀復合乳膠的粒徑大小和接枝狀態(tài)。
　　將上述具有不同粒徑大小和接枝狀態(tài)的石榴狀復合膠乳用于膠乳成膜，并與傳統(tǒng)物理共混膠膜進行形態(tài)結構比較。發(fā)現傳統(tǒng)物理共混膠乳成膜過程中，隨著介質水的揮發(fā)及膠粒間的相互靠近融合，與粘合劑聚合物在極性、浸潤性、親水親油性等方面存在巨大差異的SiO2極易被排斥而在膠膜內堆積形成較大尺寸的顆粒聚集體，這也正是導致當前傳統(tǒng)功能整理涂層品質較差的原因之一。而

5、石榴狀復合乳膠中，SiO2被高效地預先包裹于乳膠粒內，且成膜過程中膠粒間的表層形變融合對膠粒內SiO2的影響較少，因而最終可在整個復合膠膜內均勻形成大量膠粒大小的石榴狀SiO2團簇體。且在高偶聯改性情況下，復合膠粒內可形成以SiO2為交聯點的復雜交聯結構，因而相應的SiO2團簇體在高流動性的溶液體系中可保持其原有可控聚集結構，即這種石榴狀SiO2團簇體屬于熱力學穩(wěn)定結構。因而認為，與粘合劑膠粒的預先高效復合，是解決功能顆粒在膠膜中可控分