环保型印花粘合剂的工艺.doc

1.研制的原因目前国内生产的涂料印花粘合剂分为3种：以N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体的涂料印花粘合剂；以丁氧基丙烯酰胺等低温交联单体制成的涂料印花粘合剂；以水性丙烯酸酯和聚氨酯(PU)接枝聚合而成的涂料印花粘合剂(PUA)。使用第种涂料印花粘合剂的缺点是需要高温(150170)焙烘，使粘合剂交联成膜后，其色牢度和水洗牢度才能达到要求；另外，在烘干和贮存过程中该粘合剂会释放出甲醛，使织物上的游离甲醛含量难以达到内衣和童装的要求，产品的出口贸易会受到限制。而使用第种和第种涂料印花粘合剂，虽可满足环保要求，但仍需要80100的焙烘，才能使粘合剂交联成膜，从而使色牢度和水洗牢度达到相应的要求；因此，该烘干过程无形中既增加了工序，也浪费了大量能源。节约能源是世界各国非常关注的问题。而且乳液聚合中使用的乳化剂大多含有烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，该类物质对环境造成的潜在危害已经被广泛研究和论证。2.环保型印花粘合剂需要具备的基本特征包括：1结膜无色透明，加热不泛黄，皮膜坚固且弹性好，粘着力强，耐水洗及干洗，耐日晒及老化，2柔软，手感好，并且不发粘；3印花织物的各项色牢度不低于染料印花标准。3.产品制备方法：3.1以其它单体取代N-羟甲基丙烯酰胺作为交联剂：3.1.1以LEG代替N-羟甲基丙烯酰胺作为交联剂。为了改善涂料印花的摩擦牢度和水洗牢度，可在合成乳液时加入交联单体LEG，由于LEG是多官能团单体，因此在乳液成膜时不需要焙烘就可以常温交联。增加LEG的用量，可以使粘合剂分子链的网络结构变得致密，胶膜的机械性能得以提高，具体表现为粘合剂对基层的附着力增强、印花织物的摩擦牢度和水洗牢度也随之增加。但是，交联剂LEG含量过高时，会导致交联密度过大、交联问距变短和交联点单键内旋转变得困难，从而不利于分子链段的运动和相互缠结，致使胶膜弹性降低而影响手感；另外，LEG价格昂贵，其用量增加会导致成本上升。综合考虑，选择LEG用量为单体质量的10-2O时较适宜。3.1.2自交联单体807-3取代N-羟甲基丙烯酰胺沈翠慧等采用自交联单体807-3取代N一经 甲基丙烯酞胺，以丙烯酸醋为基本原料，通过预乳化半连续乳液聚合的方法合成了一种环保型低温涂料印花粘合剂。该粘合剂的各项性能达到设定的要求，且其印花 织物上的游离甲醛量合格。3.1.3无醛活性单体G和甲基丙烯酸作混合交联单体陈宝国选用无醛活性单体G和甲基丙烯酸作混合交联单体。3.1.4选用环氧丙烯酸酯反应性单体与丙烯酸作为交联单体 余晓红等人选用环氧丙烯酸酯反应性单体与丙烯酸作为交联单体参与乳液聚合，确定丙烯酸丁酯为软单体，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯为硬单体，软、硬比为5:1，选用环氧丙烯酸酯为活性单体，用量为56，阴、非离子乳化剂用量比例1:23，乳化剂为2.53，引发剂用量0.3，温度控制在8085 ，合成的粘合剂在使用过程中不会释放游离甲醛，产品性能如摩擦牢度、手感、成膜性能及乳液稳定性优良， 属新一代的环保型粘合剂。 3.1.5自交联单体8073取代N一羟甲基丙烯酰胺沈翠慧等人采用自交联单体8073取代N一羟甲基丙烯酰胺，以丙烯酸酯为基本原料，通过预乳化半连续乳液聚合的方法合成了一种环保型低温涂料印花粘合剂。其中复合乳化剂和8073的用量分别为单体总质量的3和15。3.2改变聚合单体为降低成本，提高粘合剂的耐水性、耐碱性、硬度、抗污性和抗粉化性等，刘方方等引人苯乙烯（St）替代常用的甲基丙烯酸甲醋，St成膜温度高，仅用 St不能降低丙烯酸醋单体的用量和粘合剂成本，用醋酸乙烯醋可降低粘合剂成本，但VAc耐水性差，为此VAc为核制成了VAc/St/BA核壳结构乳液粘合剂MFT，其耐水性好，成本较低，应用效果与丙烯酸乳液粘合剂相当。萧继华等自行研制了反应性单体M、N，所合成的粘合剂都达到了预期 的目标。曾庆乐等探索了丁二烯与丙烯酸醋乳液共聚的各种影响因素表明乳液共聚产物胶乳适合作涂料印花粘合剂。3.3选共聚改性剂3.3.1水性聚氨酯邓爱民等以水性WPU聚氨醋物理参混的方式对所合成聚丙烯酸酯PA的进行改性，经研究以丙烯酸醋及其衍生物为主单体，丙烯酸为官能单体，采用乳液聚合法合成聚丙烯酸醋乳 液，并以水性聚氨酷对聚丙烯酸醋乳液进行改性。研究了搅拌速度200r/min，引发剂、丙烯酸和水性聚氨醋含量对乳液及漆膜性能的影响。结果表明在搅拌 速度为，引发剂、丙烯酸和水性聚氨醋含量分别为0.8%、0.3.%和40%的条件下得到的乳液稳定性、外观较好，粘度为88mPas漆膜柔韧性好，附 着力为一级红外光谱分析表明改性后的聚丙烯酸醋乳液具有聚丙烯酸醋和聚氨酷的复合结构。3.3.2有机硅有机硅改性聚丙烯酸醋主要通过物理共混法、溶液聚合和本体聚合、乳液共聚核壳乳液聚合、互穿网络结构型乳液等途径实现。王小娟以八甲基环四硅氧烷 （D4）、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸甲醋、过硫酸按、碳酸氢钠等为原料，合成了有机硅改性丙烯酸醋粘合剂。红外光谱分析表明丙烯酸醋类聚合物和有机硅单体 进行了共聚合反应，最佳合成条件为聚硅氧烷（八甲基环四硅氧烷）用量10%、m（硬单体）：m（软单体）=1：5、反应温度80、引发剂用量0.4% （对烯类单体质量）、乳化剂用量4%（对单体总质量），作为涂料印花粘合剂使用时，整理织物牢度较好，手感柔软滑爽，且与未改性粘合剂的亲水性相当，经该 粘合剂整理的织物无甲醛释放，符合环保要求。此外，彭勇刚等采用D4与乙烯基硅烷偶联剂进行开环聚合，制得含乙烯基的聚硅氧烷乳液，并将其用于丙烯酸醋乳 液的改性奋可得到一种手感柔软、色牢度优良的涂料印花粘合剂。3.4乳化剂的改进粘合剂中乳化剂的存在降低了粘合剂在基材表面的附着力，也给粘合剂的表面性质、乳液成膜的致密性、耐摩擦性能及耐水性等造成一定的影响。为了解决上述 问题，人们尝试用可聚合乳化剂来替代传统乳化剂，既可改善织物的手感，又能提高耐干洗和耐水洗性。可聚合乳化剂具有可参加聚合反应的双键，能作为共聚组分 参与聚合结合到分子链上，又能起稳定乳胶粒的作用，且能有效防止成膜后乳化剂的迁移，提高涂膜的耐水性和附着力。顾相军等以自制的可聚合乳化剂马来酸配脂 肪醇聚氧乙烯醚单醋钠盐代替传统乳化剂合成了苯乙烯/丙烯酸丁酷/甲基丙烯酸甲醋三元共聚乳液粘合剂，并将合成的粘合剂用于涂料印花。朱文均等采用自制功 能性和反应性乳化剂及互穿聚合物网络技术，合成了一种新型NC-203粘合剂，具有较好的粘接力，已被多家服装辅料企业用于热熔胶整理，整理后织物具有良 好的剥离强度以及理想的各项物理指标。此外，无皂乳液聚合在反应过程中不加或加微量乳化剂的乳液进行聚合，克服了传统乳液聚合的弊端，并且无皂乳液粒子大小均匀、表面清洁，广泛用于生物、 医学、化工等领域。沈飞叶等采用无皂乳液聚合，选择合适的阳离子单体和引发剂，用自由基聚合法合成了稳定的阳离子型聚合物乳液。探讨了软单体BA、阳离子 单体M、引发剂过硫酸胺（APS）用量、搅拌速度等因素对乳液性质的影响，用作涂料染色的粘合剂，效果较阴离子粘合剂好，湿摩擦牢度相近，手感柔软。3.5聚氨醋类涂料印花粘合剂刘梅等以异佛尔酮二异氰酸醋（IPDI）、聚乙二醇1000（PEG1000）、2，2一二经甲基丙酸（DMPA）、三乙胺（TEA）、 二乙烯三胺为原料合成了水性聚氨醋，其具有较好的耐电解质、耐酸和耐碱性，以摩擦牢度、皂洗牢度、手感等为指标，考察其作为涂料印花粘合剂的应用。水性聚 氨醋涂料印花粘合剂是一种新型环保型粘合剂，是将聚氨醋细粒分散于连续水相中形成的二元胶体，具有不燃、无毒、无环境污染、无火灾隐患等优点，越来越受到 人们的重视。3.6选用特殊工艺3.6.1核壳结构采用核壳聚合法能够改善粘合剂的堵网性，以减少印花堵网而提高印花正品率。人们一直致力于研制出一种无甲醛低温核壳结构的涂料印花粘合剂，使其在低温 焙烘或者免焙烘的条件下获得满意的织物牢度性能，彻底解决游离甲醛问题，同时改善涂料印花中普遍存在的手感差的问题，属于环保型产品。蒋学等选择新型交联 单体代替N一经甲基丙烯酞胺，采用半连续种子乳液聚合法制备核壳型环保粘合剂，透射电镜（TEM）观察到粘合剂乳液粒子具有明显的核壳结构。分析结果表 明：粘合剂乳液固含量约30%，粒子粒径分布均一，粒径150nm左右，并且粒径随交联单体的用量增加而逐渐变大。采用丙烯酸轻丙醋交联单体的反应活性较 高，容易形成凝胶物。其用于棉织物涂料印花时摩擦牢度、刷洗牢度、皂洗牢度和手感均良好。3.6.2互穿网络（IPN）结构IPN能在很大程度上改变高聚物的性能，制备方法也不复杂，将印染行业中的助剂制备成IPN使之适应工艺要求，可提高产品质量，如染色牢度和手感。青 正安等利用微乳液聚合方法，选用丙烯酸醋类单体和有机硅类功能性单体，研制出具有互穿网络结构的涂料印花环保粘合剂.Wu等提出将IPN结构的聚有机硅/ 聚（苯乙烯一丙烯酸丁醋）用作粘合剂，大大提高了染色性能、光泽度、耐水性、耐甲苯性。3.6.3辐射引发