2.1.3差示掃描量熱分析(DSC)
影響核殼型聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素十分復(fù)雜,其中決定因素是核殼組分均聚物的相容性。核殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液的DSC分析結(jié)果如圖2所示。
圖2核殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液的DSC曲線
圖2顯示,羥基硅油改性丙烯酸酯只有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(-21℃),原因可能是核層與殼層的相容性較好;另外,殼層的厚度相對于核層較薄,所以對吸熱效應(yīng)不明顯,因而在圖中未顯示。
2.1.4 TEM分析
為了考察羥基硅油改性丙烯酸酯核殼聚合物的結(jié)構(gòu)形態(tài),對其進(jìn)行了TEM分析,結(jié)果如圖3所示。
圖3種子乳液(a)和核殼乳液(b)的電鏡照片
從圖3(b)中可以看出,乳液有比較明顯的核殼結(jié)構(gòu)。在聚合反應(yīng)中,先形成核層部分(即種子),殼層單體緩慢滴加進(jìn)種子乳液體系后,形成新聚合中心的數(shù)目有限,體系仍然與核層發(fā)生反應(yīng),進(jìn)行第二次聚合,形成具有核殼結(jié)構(gòu)的乳液。
2.1.5聚合物的粒徑及其粒徑分布
乳液粒徑及其分布對于乳液的穩(wěn)定性十分重要。種子乳液和核殼乳液的粒徑分布的測定結(jié)果見圖4。
圖4種子乳液(實(shí)線)和核殼乳液(虛線)的粒徑分布
圖4的粒徑分析顯示,種子乳液和核殼乳液的平均粒徑分別為96.29 nm和137.7 nm,且粒徑分布指數(shù)PDI分別為0.076和0.027,說明乳液的粒徑分布比較均勻,這對于乳液的穩(wěn)定十分有利。
2.2乳液的應(yīng)用性能
2.2.1 有機(jī)硅用量對乳液及印花織物性能的影響
有機(jī)硅含量對乳液及印花織物性能的影響如表2所示。
表2有機(jī)硅含量對乳液及印花織物性能的影晌
從表2可以看出,有機(jī)硅用量超過一定比例后,會(huì)使乳液不穩(wěn)定,產(chǎn)生漂油現(xiàn)象。有機(jī)硅含量增加,改善了織物手感,提高了干摩擦牢度和K/S值。因?yàn)榫酃柩跬闉橐着で穆菪沃辨溄Y(jié)構(gòu),可繞主鏈自由旋轉(zhuǎn),故主鏈?zhǔn)秩犴;另外,在焙烘時(shí),羥基硅油中的羥基可與纖維中的羧基相互作用,形成牢固的吸附和取向,從而降低纖維間的摩擦系數(shù),使手感非常柔軟、滑爽,且具有良好的抗粘性。綜合考慮,羥基硅油的用量在6%時(shí)效果最好。
2.2.2核殼比對乳液及印花織物性能的影響
核殼比對乳液及印花織物性能的影響見表3。
表3核殼比對乳液及印花織物性能的影響
從表3看出,殼層的引入,提高了印花織物的干摩擦牢度,同時(shí)可減緩乳液在篩網(wǎng)上過早成膜,從而有效解決印制過程中的堵網(wǎng)問題;另一方面,當(dāng)乳液在較高溫度下成膜時(shí),殼層部分軟化并破裂,黏合劑主體流出,并在織物形成連續(xù)膜,而較硬的外殼在膜表面形成不連續(xù)的覆蓋層,起防粘作用,因此改善了堵網(wǎng)性能和抗粘性。但是,殼層厚度增加會(huì)導(dǎo)致織物手感變硬。綜合考慮,乳液的核殼比在2:1時(shí)效果較好。
2.2.3不同黏合劑的應(yīng)用性能比較
將核殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液黏合劑與純丙烯酸酯、硅丙共聚乳液黏合劑在各自最佳條件下印花,進(jìn)行性能比較,結(jié)果如表4所示。
表4不同黏合劑的應(yīng)用性能比較
由表4可以看出,經(jīng)核殼型黏合劑印制的織物,摩擦牢度優(yōu)于其它產(chǎn)品整理后的織物,且印花織物K/S值最高,表觀得色量最深;彎曲剛度值最小,即手感最柔軟;同時(shí)在印制過程中沒有堵網(wǎng)問題。由此可見,合成的核殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液是理想的涂料印花黏合劑。
3 結(jié)論
。1)以有機(jī)硅為改性劑,通過種子乳液聚合法合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的黏合劑乳液。適宜的聚合條件為:乳化劑用量5%、引發(fā)劑用量0.6%、聚合溫度75~85℃,且當(dāng)有機(jī)硅用量為6%,核殼比為2:1時(shí),得到的黏合劑乳液粒徑分布窄,乳液穩(wěn)定。
。2)mR譜圖顯示,制備的核殼型乳液中,有機(jī)硅與丙烯酸酯發(fā)生了共價(jià)鍵結(jié)合,形成了si-o-c鍵;DSC測試表明,其只有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(-2l℃);TEM照片顯示其具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)。
(3)核殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯黏合劑與純丙烯酸酯類和硅丙共聚類黏合劑相比,干摩擦牢度提高1級(jí),且有效解決了堵網(wǎng)問題,與同類產(chǎn)品相比,表觀得色量更深、手感更柔軟。
來源:印染在線