在美國，從1926年起，Behr—Manning公司在制造砂紙時，為了使磨粒的尖端向上以提高磨擦的研磨效果的試驗中發(fā)現(xiàn)了電沉積、栽植的作用，進而一步一步地發(fā)展演變而成為今天的靜電植絨。 1929年，由法國人雷綱·拉歐蘇瓦在英國提出了制造天鵝絨類制品的專利，這可能是有關植絨最早的文獻了。在上個世紀30年代，德國出現(xiàn)了靜電植絨技術，到了60年代取得了突破性的進展。當前在德國、意大利、日本、美國等都處于領先地位。

　　靜電植絨以其特有的性能和風格，已廣泛應用于家紡服裝、汽車內飾、絕緣材料、橡膠及塑膠制品等方面。隨著其性能的不斷提升，靜電植絨制品的應用將更加廣泛。目前植絨粘合劑主要有溶劑型和水乳型兩大類，而近年來，市場對環(huán)保的要求日趨嚴格，溶劑型膠黏劑的使用和發(fā)展明顯受到限制。因此，作為安全型的水乳型膠黏劑成為植絨粘合劑發(fā)展的主體方向。

　　丙烯酸酯聚合物為主體的乳膠液體系適用范圍廣、原料易得、使用方便、價格低廉且無污染，成為目前較受歡迎的一類植絨專用膠。水乳型丙烯酸酯類粘合劑是生產安全、環(huán)境污染小且成本較低，同時具有優(yōu)良的耐候性、耐老化性的靜電植絨劑。

　　1 實驗部分

　　1.1 實驗原料及儀器

　　主要原料：N一羥甲基丙烯酰胺，CP;過硫酸銨， AR;十二烷基硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯，AR;丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，AR;丙烯酸， AR。

　　儀器：電熱恒溫鼓風干燥箱，耐摩擦洗刷牢度儀，電子天平，電子恒溫不銹鋼水浴鍋，強力攪拌儀。

　　1.2 合成方法

　　在三口燒瓶中加入一定量的乳化劑OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚），K一12（十二烷基硫酸鈉），蒸餾水，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸和N一羥甲基丙烯酰胺等單體，在一定溫度下進行乳化，調節(jié)pH值，得到自制預乳液，待用。

　　將待用的乳液分為兩部分，一部分混合定量蒸餾水加入三口燒瓶中打底，另一部分置于分液漏斗中與一定比例的引發(fā)劑進行雙滴加。升至一定溫度開始聚合反應，保持一定時問直到反應結束。

　　2 分析與測試

　　2.1耐沾污性

　　滌/棉織物浸軋00g/L粘合劑（一浸一軋），1 00 ℃烘干，150℃焙烘3min;與未浸軋粘合劑的滌/棉織物同時浸入o.02g/L的分散染料染浴中，于80%處理5rain;水洗，IO0℃烘干;測k/s值，并計算表觀沾色比值。表觀沾色比值越小，粘合劑的耐沾污性越好。

　　表觀沾色比值=（K/S）A/（K/S）B

　　其中：（K/S）A--浸軋粘合劑織物的K/S值;

　�。↘/s）B--未浸軋粘合劑織物的K/S值;

　　2.2 高溫泛黃性

　　在凈洗后的純棉漂布上印制500g/L粘合劑。100℃烘干，180℃焙烘2min，冷卻后測試其泛黃指數(shù)（Y1 ）。

　　Y1=l00 （1.30X-1.15Z）/Y

　　式中x，Y，z為樣品在D /10。光源條件下的三刺激值。Y1值越大，說明樣品越黃。

　　2.3 干/濕摩擦牢度測試

　　在電動摩擦牢度儀上測試，參照GB3920—1997 紡織品耐摩擦色牢度測試方法，測干/濕摩擦牢度，并按GB25 1—1995《染色牢度沾色樣卡》進行灰卡評級。

　　3 結果與討論

　　3.1 引發(fā)劑分配比例的影響

　　引發(fā)劑是乳液聚合反應中的重要配方之一，其種類、用量和加入方式會直接影響聚合反應的速率以及產品的質量和產量。本實驗對比不同引發(fā)劑分配比例下產品的性能，確定最佳的配比方式。

　　由表1可知，引發(fā)劑分配比例采用1：3：1分三次加入進行聚合時，產品的干摩擦牢度、濕摩擦牢度指標最好，抗高溫泛黃;生和耐沾污性較好。

　　采用1：3：1的分配比例分步加入引發(fā)劑可降低溶液中引發(fā)劑的瞬間濃度，使單體不過早交聯(lián)，反應平穩(wěn)，降低未反應單體量，提高單體的轉化率。在引發(fā)階段第一步中，如果加入過多的引發(fā)劑，雖使溶液中引發(fā)劑濃度提高，縮短引發(fā)時間，但使得前期的聚合反應劇烈，不利于單體聚合形成大分子。同時，由于引發(fā)劑本身是電解質，如果濃度過高，其引起的電解質鹽效應會引起粒子聚結，降低乳液的穩(wěn)定性。在第二步中，如果雙滴加所用引發(fā)劑較少，雖然反應溫和，但是所需聚合時問較長，在確定時間內未反應的單體含量偏高;若雙滴加所用引發(fā)劑較多，會使反應速度過快，產生大量的反應熱，使得反應不易控制，造成粒子聚結，降低產率。在第三步中進行引發(fā)劑追加，有利于未反應單體進一步反應。

　　3.2 雙滴加溫度的確定

　　由表2可知，在85℃下進行雙滴加所得產品的抗高溫泛黃性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。由于引發(fā)劑APS為熱分解性的引發(fā)劑，溫度因素對其分解速率常數(shù)的影響較大。當溫度較低時，引發(fā)劑分解速率較小，使得聚合速率相對較慢，單體反應不完全;當溫度過高時，引發(fā)劑分解速率過大，使得聚合速率過快，粒子聚結，不易形成大分子，導致產率下降，影響產品性能。

　　3.3 雙滴加時間的確定

　　由表3可知，雙滴加時間為100min所得產品的抗高溫泛黃性和耐沾污性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。

　　由于單體聚合過程是放熱反應，如果雙滴加時間過短，會使引發(fā)劑瞬間濃度過高，導致反應過快、聚合熱難以控制、產生粒子聚結，使產品的產率降低;如果雙滴加時間過長，會使引發(fā)劑瞬間濃度過低，雖然反應溫和、能有效的控制聚合熱且反應完全，但反應過慢，降低產率，不適合生產。

　　3.4 追加后保溫溫度的確定

　　由表3可知，雙滴加時間為100min所得產品的抗高溫泛黃性和耐沾污性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。

　　由于單體聚合過程是放熱反應，如果雙滴加時間過短，會使引發(fā)劑瞬間濃度過高，導致反應過快、聚合熱難以控制、產生粒子聚結，使產品的產率降低;如果雙滴加時間過長，會使引發(fā)劑瞬間濃度過低，雖然反應溫和、能有效的控制聚合熱且反應完全，但反應過慢，降低產率，不適合生產。

　　3.4 追加后保溫溫度的確定

　　由表5可知，追加后保溫時問為60min所得產品的干摩擦牢度和濕摩擦牢度雖然最好，但是其抗高溫泛黃性和耐沾污l生最差，故不采用該方法。追加夠保溫時間為80min所得產品的干摩擦牢度和濕摩擦牢度雖稍次于保溫60min所得產品，但是其抗高溫泛黃性和耐沾污性明顯優(yōu)于保溫60min所得產品，其綜合性能最好。

　　如果追加保溫時間過短，未反應的單體含量較多，導致靜電植絨粘合劑的粘結性和成膜性較差;如果追加保溫時間過長，不但延長加工時間，而且使乳液中的乳膠粒聚結，降低乳液的穩(wěn)定性。

　　4 結論

　　通過對引發(fā)劑配比、雙滴加溫度及時間、追加后保溫溫度及時間4個因素對合成產物性能的影響，得出最佳合成工藝為：引發(fā)劑按1：3：1的分配比例加入聚合體系，恒溫80—85%下100min完成雙滴加，追加引發(fā)劑后升溫3-5℃保溫80min，反應結束。

　　來源: 孟嘯，孟穎，權衡（來源互聯(lián)網(wǎng)）