研究背景
目前,用於紡織物塗料印花的黏合劑主要是聚合物乳液,其中套用最多的是聚丙烯酸酯(PA)類黏合劑。其優點十分突出:原料來源廣泛、價格便宜;丙烯酸酯類聚合物含有多種官能團(如羧基、酯基和羥基等),有很強的極性,對顏料和纖維的黏附性強;透明性、耐候性、抗氧化和抗紫外線好;耐酸鹼穩定性及耐油性佳,具有很高的斷裂強度和伸長率。另外,由於丙烯酸酯類的單體種類很多,可以單獨聚合,也可以和乙烯類單體共聚,玻璃化轉變溫度可以在-30~100 ℃之間調節,因此能製成具有各種性能的乳膠。但其耐水性差、低溫變脆高溫變黏等缺點,使得印花工藝中一直存在著印花織物摩擦牢度不夠理想、手感較硬及皮膜的透氣舒適性欠佳等問題,這在很大程度上限制了塗料印花工藝的套用。本文主要介紹了PA 類塗料印花黏合劑的結構、國內外發展現狀及改進措施,探討了改性PA 類黏合劑的發展趨勢。
黏合劑的改進
為了使PA 類塗料印花產品具有較好的摩擦牢度、手感和良好的不堵網性能,人們往往在聚合時引入含有羥甲基、羧基、環氧基和環氧乙烷基等官能團的活性單體,或者用有機矽、聚氨酯(PU)改性得到高性能的共聚乳液, 或者採用新型的聚合工藝製備出高品質的黏合劑。
交聯劑的改進
隨著人們對生態環境的日益關注, 減少黏合劑體系在印花過程中的甲醛釋放量成為研究目標,同時還要求具有良好的綜合性能。鑒於聚合時加入的N-羥甲基丙烯醯胺會使印花產品在焙烘和儲存過程中釋放出遊離甲醛,可以採用羧酸單體如衣康酸、馬來酸酐和甲基馬來酸等代替N-羥甲基丙烯醯胺,或者採用其它反應性單體作為交聯劑, 如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸環氧丙酯和2-氯-3-羥基丙烯等。
聚合工藝的改進
丙烯酸酯類化合物的聚合都採用游離基聚合工藝,主要是乳液聚合。隨著乳液聚合理論的發展,乳液聚合技術的不斷創新, 出現了不少乳液聚合的新方法,如無皂乳液聚合、核殼乳液聚合、互穿聚合物網路、微乳液聚合、輻射乳液聚合和反應性聚合物微凝膠等。
(1)採用無皂乳液聚合法合成PA 類黏合劑,得到的乳膠粒表面潔淨、單分散性良好及黏合劑附著牢度等性能有所提高, 同時也消除了傳統乳液聚合中乳化劑對環境的污染問題。
(2)採用核殼乳液聚合製備印花黏合劑,其黏度小、半透明性好及成膜溫度低,能減少或消除乳膠粒子在篩網上過早成膜的問題, 從而解決了印花過程中的堵網問題。