孫繼昌樊麗君高凱杜存銳
丙烯酸酯乳液是紡織品涂層整理過程中最常用的原料。普通的丙烯酸酯乳液含固量一般在20%-48%之間，由于含固量偏低，往往造成涂層織物的增重效果、皮膜豐滿度、耐水壓等性能不能滿足需要，必須進行二遍涂層，使生產工藝重復，生產效率下降，而且需要對占乳液52%-80%的水進行包裝和運輸，最后還要將水分烘干，造成生產成本和能源耗費升高。通過大量研究，采用細乳液聚合的方法，我們合成了一種含固量達到60%的丙烯酸酯乳液，并成功應用于紡織品的涂層整理。
1實驗
1·1實驗藥品
丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、特種功能單體-1、特種功能單體-2、乳化劑、助乳化劑、過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉。
1·2實驗工藝
將乳化劑、助乳化劑用去離子水溶解后，加入各種單體乳化，用高壓均質乳化機乳化lh，得到穩定的細乳液。反應釜中加入定量預乳液，引發劑過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉分別溶于去離子水中，并置于滴料釜中，于65-70℃加入定量引發劑引發聚合，l5min后開始滴加細乳液，同時滴加剩余的引發劑溶液，滴加時間約4h，二者應同時滴完，加料完畢后保溫lh后降溫出料，得到含固量(60±2)%的丙烯酸酯細乳液聚合物。
1·3乳液技術指標
外觀：微帶藍光的乳白色液體；
pH值：7-9；
粘度：小于5OOmPa·s
固含量：(60±2)%
2討論
2·1乳化劑的選擇
乳液體系的穩定主要由乳化劑、助乳化劑和液膜增強劑決定，在常規乳液聚合中，由于非離子型乳化劑大部分溶于單體珠滴中，對體系的穩定作用有限，然而，細乳液聚合的成核場所主要是單體珠滴，其穩定作用得到顯著提高，因此我們選用了一種特殊非離子型乳化劑和助乳化劑組合，使液滴表面形成界面障礙，增強液胞膜的內聚力減少液胞聚結，增大乳液的穩定性。
2·2引發劑的影響
過高的反應溫度不利于高
2·3單體的影響
單體的性質和體積分數(Φ)對超高濃度乳液的聚合穩定性有很大的影響，一定條件下，隨著Φ值的增加，乳液的穩定性下降。當用兩種不同性質的單體制備復合聚合物時，疏水性單體的極性越小，親水性單體的極性越大，乳液越穩定，特別是在細乳液聚合過程中，對單體極性和其它性能的搭配要求更加嚴格。這里選用了兩種特殊功能單體，調整單體的極性并進一步保證乳液的應用性能。
2·4加工工藝的影響
當乳化劑用量固定時，均化強度增加可以形成更小的單體珠滴，需要更多的乳化劑來穩定這些小珠滴，使形成膠束的乳化劑變少，由于膠束減少，由膠束形成的乳膠粒也減少，在足夠高強度的均化過程中，膠束消失，聚合物乳膠粒幾乎全部由珠滴成核形成，因此，增加均化強度可以生成更多的珠滴，降低膠束成核的幾率，保證細乳液聚合順利完成。我們選用了高壓均質乳化機，對單體乳液強化均化，取得了良好的效果。
3應用
于190T滌絲紡上一刀涂層，與普通40%含固量的丙烯酸酯乳液性能對比，如表1所示。
表1特種涂層乳液與普通涂層乳液應用性能比較
| 涂層劑 | 含固量% | 涂膜烘干厚度/µm | 水洗前耐水壓/kPa | 水洗十次耐水壓/kPa |
| 特種涂層乳液 | 60±2 | 40 | 24.06 | 19.93 |
| 普通乳液 | 48±1 | 32 | 18.07 | 14.44 |
4結論
(1)為保證得到高含固量乳液，應選擇合適的乳化劑和助乳化劑組合及比例，并采用強化乳化工藝，以獲得穩定細乳液。
(2)高含固量乳液的穩定還要通過降低反應溫度，調整單體極性來進一步提高。
(3)本方法合成的特種涂層乳液，在應用過程中可以獲得比普通涂層乳液更高的耐水壓和涂膜豐滿度。
5參考文獻
[1]張洪濤譚必恩胡芳等,高等學校化學學報,2000，21(1);156-159
[2]謝鋼張和鵬張秋禹等,高分子學報,2003(5);626-630
[3]曹同玉劉慶普胡金生,聚合物乳液合成原理、性能及應用[M]北京,化學工業出版社,1997
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