涂料印花用丙烯酸酯乳液的生产原理与工艺进展.ppt

讲述思路思维方法1.涂料印花概述和特点2.国内外涂料印花粘合剂乳液的发展概况3.国内外的研究进展目前国内涂料印花粘合剂主要是丙烯酸酯类(PA)的聚合物乳液，以及少量的聚氨酯(PU)类。丙烯酸酯类聚合物乳液的优点是涂膜颜色浅、透明度高、耐化学品性好、不变黄。但它存在着耐水性和附着性差及低温变脆、高温变粘等缺点，在一定程度上限制了其应用。而且，随着人们对节能和环保等方面的日益关注，使得粘合剂体系在印花过程的最小化释放甲醛和二氧化碳等因素成为了必须考虑的对象，同时还要具备较好的摩擦牢度、手感以及良好的不堵网性能。为了解决以上问题，丙烯酸酯类聚合物乳液的改性受到了广泛的重视。在粘合剂聚合时单体中往往引入含有羟甲基，环氧基等交联基团的功能性单体，或者引入有机硅成分得到高性能的共聚乳液；抑或采用核壳乳液聚合或采用互穿网络聚合技术将两种不同粘合剂低聚合物进行共聚，来改善丙烯酸酯乳液的性能，在研究过程中通常是这两个方面的相互结合，共同提高丙烯酸酯乳液的性能。据报道，现在国内在合成单体、交联剂及工艺中纷纷探索低温固化的粘合剂，其成分大都是丙烯酸酯与其他乙烯基单体的共聚物，但性能仍不能与国外相比。在手感、牢度、环保等方面难以综合平衡，手感偏硬和摩擦牢度不高等问题一直是亟待解决的技术难题。
4.国内对丙烯酸酯涂料进行改性的探索5.GMA改性聚丙烯酸酯乳液的合成研究5.1改性聚合物乳液的合成（2）硬单体成壳主反应：

（3）核壳之间的结合

可能存在的环氧基在酸性条件下开环的副反应：

可能副产物——具有较长链段的新丙烯酸酯：

（5）聚合过程中可能的副产聚合链5.2改性聚合物乳液的制备5.3通过对最后产物的各项性能进行的检测得到的结论：﹙2﹚功能性单体GMA含量对乳液性能有显著的影响。主要表现在:随着GMA含量的增加，乳胶粒的粒径略有降低，乳液粘度逐渐增大，当共聚组成中GMA质量百分比在7%时，乳胶粒的粒径及分布和粘度较为适中。并且此用量的GMA对于聚合物乳液的应用性能影响明显，干湿摩擦牢度均达到较佳：干摩擦4级，湿摩擦3-4级；印花织物的表观得色量也有相对较高的K/S值表示出来，颜色较为鲜艳。
﹙3﹚讨论了GMA改性聚丙烯酸酯乳液的印花性能方面的影响因素，确定了较佳的改性乳液用量，较佳的焙烘温度和时间，研究了改性共聚乳液的pH值对印花效果的影响。得到此GMA改性的聚丙烯酸酯印花的较佳条件为：用量占印花浆料总量的10%，pH值得较佳范围是7-8，焙烘条件是：在150℃焙烘温度下焙烘3min。
﹙4﹚通过单体转化率和改性前后环氧值的测定，表明聚合单体在较佳的实验条件下的转化率较高，GMA的转化率和环氧基团的保存量较好。﹙5﹚用TEM，FT-IR和DSC表征了共聚乳液的组成及结构。由TEM照片和DSC曲线出现两个玻璃化转变温度证明聚合物形态确为核壳结构，表明核/壳结构中存在软核层和硬壳层的乳胶粒结构。由红外谱图分析表明，共聚物链段中确实存在着环氧基团，说明功能单体GMA确实参与了改性聚合反应；环氧值的滴定结果也说明功能单体GMA确实已完全发生了聚合。
﹙6﹚将所合成的改性乳液用作涂料印花用粘合剂和一些应用性能相对较好的粘合剂产品进行了应用性能对比。结果表明，由GMA改性制的聚丙烯酸酯乳液的应用性能较好。干摩擦牢度最高可达4-5级，湿摩擦牢度最高达4级，并且能够基本保证干摩擦牢度保持在4级左右，湿摩擦牢度3级以上；手感方面已达到了和国外涂料印花粘合剂产品的水平。6.纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的改性研究进展由于纳米SiO2与聚丙烯酸酯的物理化学性质差别较大,两者之间缺乏足够的亲和性,如何提高两者的界面结合力并控制复合乳胶粒子的形态是当前研究的重点.有研究者根据核壳乳液聚合理论,以经过硅烷偶联剂表面改性的纳米SiO2为种子,采用适当的乳液聚合工艺,制备了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,并表征了其性能.采用适当的工艺流程,硅烷偶联剂可以接枝在纳米SiO2表面,一方面在其表面形成一层有机物膜,降低了粒子的表面张力,增大了空间位阻作用,从而使其能够均匀的分散在反应体系中;另一方面接枝的硅烷偶联剂分子中带有可参与聚合反应的基团,能够在纳米SiO2与聚丙烯酸酯之间建立一条“桥梁”,增加两者的界面张力.根据核壳乳液聚合理论,以经过硅烷偶联剂表面改性的纳米SiO2为种子,制备了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液.FT-IR分析表明,复合乳液在保持纳米SiO2和聚丙烯酸酯乳液原有特征的基础上,两者之间产生了接枝;Zeta电位及粒径分析表明,复合乳胶粒表面电性及粒径分布与聚丙烯酸酯乳胶粒基本一致,平均粒径有所增加,可以推测乳胶粒子是以纳米SiO2为中心,向外生长,最终形成以纳米SiO2为核、聚丙烯酸酯为壳的复合乳胶粒子;TG分析表明,复合乳液的热