有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的合成研究与应用

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本文采用乳液聚合两步法来合成有机硅改性聚丙烯酸酯乳液,即D<,4>和一种新型的含碳=碳双键的硅氧烷偶联剂A-151开环聚合,生成端基为双键的聚硅氧烷中间体;该中间体再与丙烯酸酯单体发生共聚反应,合成有机硅改性丙烯酸酯乳液。确定了最优合成方案。将该改性聚丙烯酸酯乳液应用于织物上,对织物的性能的影响作了一定的探讨。 在D<,4>开环聚合反应中,十二烷基苯磺酸为催化剂,阴离子乳化剂A/非离子乳化剂B复配为反应体系的乳化剂。通过对催化剂用量、乳化剂配比及用量、硅烷偶联剂用量、反应温度、反应时间等影响聚合反应及乳液稳定性能的因素的分析,确定了D<,4>开环聚合的最佳反应条件为:催化剂用量为D<,4>单体质量的10%,乳化剂用量为D<,4>单体质量的20~22.5%,阴离子乳化剂A/非离子乳化剂B配比为1:1~1:2,偶联剂用量为D<,4>单体质量的15~17.5%,未加入硅烷偶联剂的反应温度80~85℃,反应时间为3h,加入硅氧烷偶联剂后的反应温度为65~75℃,反应时间为2h。 在与丙烯酸酯共聚反应中,采用K<,2>S<,2>O<,8>为引发剂,丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯为硬单体,丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯为软单体,丙烯酸为功能单体。通过对引发剂用量、反应温度、反应时间、各种丙烯酸酯单体用量、搅拌强度等影响聚合反应及乳液稳定性的因素进行分析,确定了丙烯酸酯共聚反应的最佳反应条件:引发剂用量为丙烯酸酯单体总质量的0.9%,反应温度70~75℃,反应时间2h,然后升温到80℃保温1h。 有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的涂料染色实验中,采用的是涂料轧染的方法。通过对焙烘温度、焙烘时间、交联剂用量、粘合剂用量等影响织物性能(如织物手感、柔软度、干湿摩擦牢度、皂洗牢度和表观颜色深度K/S等)的工艺条件的分析,确定了涂料染色的最佳工艺。该有机硅改性聚丙烯酸酯乳液对织物进行柔软整理和抗起毛起球整理,研究了整理后织物的柔软度、白度、撕破强力和抗起毛起球性能。 结果表明:该有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的稳定性能良好,可与水任意比互溶;经该改性乳液应用于织物上,织物手感柔软、滑爽,亲水性良好,无黄变现象;色织物各项牢度良好;无游离甲醛释放,符合健康和环保要求,是一种多功能环保型印染助剂。
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