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由圖3可見,隨交聯(lián)單體MBAM用量增加,聚合物的增稠能力先上升后下降,當(dāng)交聯(lián)單體質(zhì)量分數(shù)為0. 27%時,粘度最大。圖4顯示此時的粘度指數(shù)PVI達最小值,即增稠劑有較好的假塑性,耐機械剪切能力
最好。因此,交聯(lián)劑MBAM的最佳用量為共聚單體質(zhì)量的0.27%。
2.3pH值對增稠性能的影響
聚合前丙烯酸用氨水中和,改變其中和度,考察對增稠性能的影響(見圖5)。
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由圖5可見,當(dāng)pH值小于6時,丙烯酸在油相中溶解量比丙烯酸鹽多,與油相中的AIBN碰撞幾率較大,因而引發(fā)誘導(dǎo)期短,反應(yīng)劇烈,產(chǎn)物容易生成凝膠,增稠效果差; pH值大于7后,中和成鹽的丙烯酸量增多,丙烯酸在油相中的溶解量比丙烯酸鹽少,所以誘導(dǎo)期增長,產(chǎn)物相對分子質(zhì)量降低,增稠性能變差。試驗發(fā)現(xiàn),粘度指數(shù)PVI和耐電解質(zhì)能力隨pH值增加而增大,且以pH值6.5時為最佳。
2.4聚合溫度和誘導(dǎo)時間的影響
丙烯酸和丙烯酰胺均屬乙烯基單體,聚合反應(yīng)時放出大量的熱,其聚合熱[8]見表2。
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由表3看出,其自由基的分解速率常數(shù)和半衰期[9]隨溫度的不同而變化。聚合溫度低于65℃時,自由基分解慢,引發(fā)速度慢,因而誘導(dǎo)期長,且聚合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率低,增稠能力低;隨著反應(yīng)溫度升高,自由基分解加快,引發(fā)速度快,因而誘導(dǎo)期短,且聚合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率提高;聚合溫度大于75℃時,則誘導(dǎo)期很短或無誘導(dǎo)期,由于反應(yīng)熱難以控制,導(dǎo)致反應(yīng)劇烈,容易發(fā)生爆聚并產(chǎn)生凝膠。試驗發(fā)現(xiàn),溫度在65~75時,誘導(dǎo)期為40~60min,聚合反應(yīng)平穩(wěn),易于控制,且有較高的轉(zhuǎn)化率,產(chǎn)物的增稠效果好,加鹽后粘度保留率較高,粘度指數(shù)比較穩(wěn)定。
2.5技術(shù)指標及應(yīng)用效果
目前,英國聯(lián)合膠體公司的AlcoprintPTF產(chǎn)品幾乎占據(jù)了國內(nèi)涂料印花用合成增稠劑的大部分市場。AlcoprintPTF增稠能力強,含固量60%左右,觸變穩(wěn)定性好,適用于各種纖維的手工、機械印花[10]。本試驗制備的增稠劑PTE21不含火油、APEO、重金屬、致癌物質(zhì),使用時無需加氨水,成糊具有良好的觸變、剪切、耐電解質(zhì)等性能。在相同條件下,將增稠劑PTE21與進口AlcoprintPTF的各項技術(shù)指標進行評定,并分別進行印花測試,結(jié)果見表4、5。
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