3.4改性劑的種類及用量對(duì)乳液穩(wěn)定性和成膜性能的影響
分別以甲基丙烯酸縮水甘油酯及環(huán)氧樹脂E.44、E.20為改性劑對(duì)乳液的殼單體進(jìn)行改性,改性效果。
使用E.44改性的產(chǎn)品性能最優(yōu),且E.44的用量為2%時(shí),具有最好的穩(wěn)定性、手感及摩擦牢度。環(huán)氧樹脂改性丙烯酸樹脂的反應(yīng)屬于接枝反應(yīng),環(huán)氧樹脂中活性較強(qiáng)的環(huán)氧基、羥基以及其他極性基團(tuán)能增強(qiáng)涂料對(duì)含羥基的織物纖維表卣的附著力。而且環(huán)氧樹脂除了本身分子結(jié)構(gòu)緊密外,其在后期烘焙過程中能進(jìn)一步與丙烯酸中的羧基交聯(lián),使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密,從而增強(qiáng)了涂料的耐水性。
3.5有機(jī)硅用量的影響
加入KH.570對(duì)聚合物進(jìn)行改性,研究了其用量對(duì)乳液性能的影響,結(jié)果如表7所示。
由表7可知,當(dāng)有機(jī)硅氧烷的使用量為4%~8%時(shí),聚合物成膜的干、濕摩擦牢度以及皂洗牢度均較好,吸水性顯著降低。這些都是期望中的性能。而有機(jī)硅氧烷的含量超過6%時(shí),乳液中凝膠量開始顯著增加。原因在于有機(jī)硅氧烷單體在共聚反應(yīng)過程中會(huì)水解形成硅醇,Si—OH能夠自縮或者與聚合物活性基團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)有機(jī)硅氧烷過量,交聯(lián)過度,則容易形成凝膠物,并使膠膜彈性變差。所以,確定IO-I一580的宜用量為6%。
3.6改性后乳液及其涂膜的綜合性能
通過種子乳液聚合法制備了軟核硬殼的核殼結(jié)構(gòu)乳液。當(dāng)復(fù)合乳化劑質(zhì)量占單體總質(zhì)量的4%,核單體組成為m(MA):m(EA):m(BA)=l:1:3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,殼單體組成為m(MA):m(EA):m(BA)=2:l:l,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的環(huán)氧樹脂E—44和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的KH.570對(duì)乳液進(jìn)行改性,以改性后的聚合乳液制備水性印花涂料,所得涂膜手感柔軟,彈性良好,干摩擦牢度4級(jí),濕摩擦牢度3~4級(jí),皂洗牢度4級(jí)。
4結(jié)論
通過種子乳液聚合法制備了水性印花涂料用乳液,并加入有機(jī)硅氧烷、環(huán)氧樹脂改性,研究乳化劑配比和用量,核單體和殼單體配比和用量,以及不同改性劑及其用量對(duì)乳液穩(wěn)定性和成膜性能的影響。當(dāng)復(fù)合乳化劑質(zhì)量占單體總質(zhì)量的4%,核單體組成為m(MA):m(EA):m(BA)=l:l:3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~40%,殼單體組成為m(MA):m(EA):m(BA)=2:1:l,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的環(huán)氧樹脂E一44和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的有機(jī)硅氧烷KH.570對(duì)乳液進(jìn)行改性,可以得到性能較好的聚合乳液。以該乳液制備水性印花涂料,其涂膜經(jīng)140oC/3min烘烤后,手感柔軟,彈性良好,干摩擦牢度4級(jí)、濕摩擦牢度3~4級(jí),皂洗牢度4級(jí)。涂膜各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
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