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近年來(lái)由于人們對(duì)丙烯酸漿料的環(huán)保性和優(yōu)良的上漿性能的認(rèn)識(shí)，丙烯酸類(lèi)漿料的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)隨著織造的需求而不斷發(fā)展，尤其是乳液法聚合丙烯酸漿料和溶液聚合，懸浮聚合等相比有其可貴獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：聚合速率大，效率高，分子量高，以水為介質(zhì)，避免了采用昂貴的溶劑及回收溶劑的麻煩，使生產(chǎn)成本降低。1 合成實(shí)驗(yàn)1.1 試劑和儀器 丙烯酰胺（AAm），工業(yè)品；丙烯酸丁酯（BA），分析純，天津市河北區(qū)海晶精細(xì)化工廠；醋酸乙烯酯（VA），工業(yè)品；乳化劑，工業(yè)品；引發(fā)劑，工業(yè)品；膠體保護(hù)劑，工業(yè)品：去離子水。1000ml三口燒瓶，冷凝器，溫度計(jì)，DZKW-4型電子恒溫水浴鍋，D40-2F型電動(dòng)攪拌機(jī)調(diào)速器，D40型電動(dòng)攪拌機(jī)（杭州儀表電器廠）（轉(zhuǎn)速10級(jí)），NDJ-7型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)，上海天平儀器廠。YG021A-5型單紗強(qiáng)力機(jī),y731型抱合力機(jī)，YG171 型毛羽測(cè)試儀。1.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比方案

項(xiàng)目	方案1	方案2
引發(fā)劑類(lèi)型	過(guò)硫酸鉀	過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉
反應(yīng)溫度（℃）	90	80

1.3 聚合實(shí)驗(yàn) 于1000ml三口燒瓶上安裝好攪拌器，冷凝器，溫度計(jì)。加入膠體保護(hù)劑和去離子水，打開(kāi)攪拌器，在水浴鍋中升溫至規(guī)定溫度，保溫30min。降溫至 60℃，在三口燒瓶中依次按計(jì)算比例滴加VA，BA，AAm(水溶液)，引發(fā)劑，開(kāi)始升溫反應(yīng)，30min后加入剩余的反應(yīng)單體和引發(fā)劑A、B，再反應(yīng) 2h,反應(yīng)結(jié)束。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 合成漿料性能測(cè)試對(duì)比

項(xiàng)目	方案1漿料	方案2漿料
外觀	乳白色粘稠體	乳白色泛藍(lán)光粘稠體
含固量 （%）	19.36	19.72
黏度（3% mpa.s）	36.03	33.24
PH值	6.0	6.0

2.2漿液配比

項(xiàng)目	單位i	數(shù)量
PVA1799	g	62.5
變性淀粉	g	31.25
樣品	g	6.25
SLMO-96	g	3.0
后上蠟	%	0.3
煮漿時(shí)間	h	120
濃度	%	10.2
粘度	S(4.6秒水值)	14.6

2.3 上漿實(shí)驗(yàn)

漿紗機(jī)：微型 紗線(xiàn)：14.5tex棉紗，13tex滌棉紗（65/35）。2.4 漿紗性能 C14.5tex漿紗性能指標(biāo) （溫度23℃，相對(duì)濕度72%）

項(xiàng)目	單位	原紗	漿紗（方案1）	漿紗（方案2）
毛羽帖服率	%		79	88
耐磨性	次	36	3126	3616
減伸率	%		42	34
斷裂伸長(zhǎng)率	%	5.0	2.9	3.3
增強(qiáng)率	%		35.9	45.9
強(qiáng)力	CN	183.8	249.8	268.3
回潮率	%		6.07	7.6
上漿率	%		12.8	12.5

T/C14.5tex漿紗性能指標(biāo) （溫度23℃，相對(duì)濕度72%）

項(xiàng)目	單位	原紗	漿紗（方案1）	漿紗（方案2）
毛羽帖服率	%		77.8	95.7
耐磨性	次	52	197	308
減伸率	%		40.51	43.1
斷裂伸長(zhǎng)率	%	9.0	5.35	5.1
增強(qiáng)率	%		13.2	25.6
強(qiáng)力	CN	232	262.7	291.4
回潮率	%		2.8	3.1
上漿率	%		13.4	14.9

3 分析、討論3.1紡織應(yīng)用的聚乙烯醇PVA1799，由于其漿膜平滑、堅(jiān)韌，對(duì)滌棉和純棉紗線(xiàn)有較強(qiáng)的粘著力，在目前滌棉和高支高密純棉品種的漿紗還不能被完全替代，是因?yàn)镻VA1799分子鏈長(zhǎng)距取向度較高，內(nèi)聚力較大，而變性淀粉和丙烯酸漿料的分子結(jié)構(gòu)不如PVA規(guī)整，內(nèi)聚力相對(duì)較弱，漿膜強(qiáng)力不能完全滿(mǎn)足高難品種的需要。因此在丙烯酸漿料合成工藝中，提高相對(duì)分子量，降低支化度和交聯(lián)度，使分子量分布變窄，是增加丙烯酸漿料漿膜強(qiáng)韌性，提高丙烯酸漿料質(zhì)量有效辦法。3.2在乳液聚合中，反應(yīng)溫度對(duì)聚合物平均分子量有重要影響。（1）反應(yīng)溫度低，引發(fā)劑分解速率常數(shù)小，當(dāng)引發(fā)劑濃度一定時(shí)，自由基生成速率小，鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)也小，因而聚合反應(yīng)速率低，生產(chǎn)效率低。但自由基在乳膠粒中鏈終止速率降低，可使聚合物平均分子量增大。（2）當(dāng)反應(yīng)溫度高時(shí)，自由基生成速率大，使水中自由基濃度增大，可生成更多的乳膠粒，會(huì)使乳膠粒數(shù)目增大，自由基在乳膠粒中鏈終止速率增大，平均直徑減小。由于反應(yīng)溫度高，乳膠粒布朗運(yùn)動(dòng)加劇，使乳膠粒之間進(jìn)行撞合而發(fā)生聚結(jié)的概率增大，導(dǎo)致乳液的穩(wěn)定性降低，甚至影響到乳液的質(zhì)量。但溫度高，聚合反應(yīng)速率增大，生產(chǎn)效率可提高。3.3方案1使用的引發(fā)劑是熱分解引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，特征鍵為過(guò)氧鍵-O ：O-，鍵能大約為146.5KJ/mol，其主要反應(yīng)歷程可表示為： K2S2O8+H2O→2KHSO4+1/2O2 過(guò)硫酸氫根離子HSO4-又會(huì)離解成氫離子和硫酸根離子，因而隨著反應(yīng)的進(jìn)行會(huì)引起PH 值的降低。溫度對(duì)過(guò)硫酸鉀在水溶液中的分解反應(yīng)有很大影響，溫度越高，分解速率就越大，從50℃到80℃，過(guò)硫酸鉀在水中一級(jí)分解速率常數(shù)最大可相差 2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。在化學(xué)動(dòng)力學(xué)中，常用某反應(yīng)物的半衰期表示反應(yīng)進(jìn)行的速度，半衰期越短，則反應(yīng)進(jìn)行的越快。過(guò)硫酸鉀在水溶液中的分解的半衰期 <

35	45	60
半衰期，h	1600	292	33

3.4方案2使用的引發(fā)劑是氧化還原引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉，其產(chǎn)生自由基的機(jī)理和熱分解完全不同，其主要反應(yīng)歷程可表示為： S2O82-+HSO3-→SO42-+SO4.-+HSO3. 在向氧化劑中加入還原劑以后，由于改變了生成自由基的機(jī)理而使反應(yīng)活化能大大降低，過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉反應(yīng)活化能大約為41.87KJ/mol，所以在反應(yīng)條件不變的條件下，過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉在氧化還原反應(yīng)中生成的硫酸根離子自由基SO4.-和亞硫酸氫根離子自由基HSO3.都可以引發(fā)聚合，因此可以提高反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)能力。降低了反應(yīng)溫度，可以使聚合物性能得到改善，分子量增大，分子量分布變窄。3.5在乳液聚合反應(yīng)過(guò)程中，由于局部放熱反應(yīng)而產(chǎn)生高溫區(qū)，乳液容易喪失穩(wěn)定性。而過(guò)強(qiáng)的攪拌將賦予乳膠粒很大的動(dòng)能，當(dāng)乳膠粒的動(dòng)能超過(guò)乳膠粒間的勢(shì)能屏蔽時(shí)，乳膠粒就會(huì)發(fā)生聚結(jié)。在采用過(guò)硫酸鉀引發(fā)劑時(shí)，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行和引發(fā)劑的分解，體系的PH值會(huì)逐漸下降，將導(dǎo)致聚合物乳液穩(wěn)定性的降低。這些現(xiàn)象都能產(chǎn)生凝膠。凝膠顆粒的存在使乳液藍(lán)光減弱，顏色發(fā)白，細(xì)膩感消失，外觀變得粗燥，甚至有些非常小的連肉眼都看不見(jiàn)的凝膠顆粒，將會(huì)使乳液聚合物的力學(xué)性能大幅下降，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。凝膠顆粒中含有大量單體，大部分單體有毒，對(duì)人和環(huán)境造成危害。4 結(jié)論4.1過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發(fā)劑比熱分解引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀更適合于丙烯酸漿料乳液聚合，不但聚合反應(yīng)速率快，而且產(chǎn)品質(zhì)量高。4

.2 過(guò)硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發(fā)劑在生成自由基時(shí)，反應(yīng)溫度相對(duì)較低，這對(duì)提高乳液的穩(wěn)定性非常重要。4.3 方案2的各項(xiàng)漿紗物力指標(biāo)均優(yōu)于方案1，說(shuō)明引發(fā)劑種類(lèi)的選擇對(duì)乳液聚合的影響非常明顯。