核壳型阳离子聚丙烯酸酯硬挺剂的合成及应用.doc

核壳型阳离子聚丙烯酸酯硬挺剂的合成及应用 杭州美高华颐化工有限公司 周向东 张桃勇 摘要：以丙烯酸酯类化合物为主要原料，采用种子乳液聚合的方法合成了核壳型（软核硬壳）的阳离子聚丙烯酸酯乳液。通过红外光谱（FT-IR）、DTA-TG和Zeta电位表征了该阳离子聚丙烯酸酯乳液的结构和性能。将该阳离子聚丙烯酸酯乳液和氟系防水防油剂对竹浆纤维织物进行一浴法整理。试验结果表明：该阳离子聚丙烯酸酯乳液与氟系防水防油剂有良好的相容性与稳定性，氟系防水防油剂与硬挺剂一浴法整理和两浴法整理相比基本可达到同样的硬挺、防水与防油效果。与非核壳型普通丙烯酸酯类硬挺剂相比，核壳型阳离子聚丙烯酸酯硬挺剂能赋予织物富有弹性的硬挺效果。 关键词：聚丙烯酸酯；阳离子；核壳结构；硬挺整理；防水防油整理 0 前言 丙烯酸酯类聚合物是纺织染整加工中应用最广的聚合物之一， 主要作为纺织染整助剂。采用乳液聚合法可以制备非离子、阴离子和阳离子型聚丙烯酸酯乳液，对于阴离子聚丙烯酸酯乳液的应用已经有了飞速的发展[1-3]。但阳离子聚丙烯酸酯乳液的发展比较缓慢，难以适应生产需求。目前，用于家纺、箱包、帐蓬等纺织品的硬挺、防水与防油整理，大都采用两浴法，这是因为绝大多数丙烯酸酯类硬挺剂都是阴离子型，而氟系防水防油剂一般属于阳离子型，这两种整理液不能相容，所以只能采取两浴法进行整理[4]。与一浴法相比，两浴法能耗多、生产成本高，而且污水较多。为了满足与其它阳离子型助剂一浴法的需要，研制阳离子型聚丙烯酸酯功能助剂具有十分重要的意义。普通的聚丙烯酸酯类硬挺剂能赋予织物较硬的手感，但缺乏较好的弹性。为了解决上述问题，本课题研制核壳型阳离子聚丙烯酸酯类硬挺剂，能赋予织物具有弹性的硬挺效果，且织物的耐洗牢度更好。同时，将该硬挺剂与氟系防水防油剂对竹浆纤维织物进行硬挺、防水、防油一浴法整理，既可降低能耗，节约生产成本，又能赋予织物防水、防油、富有弹性的硬挺性能。 1实验 1.1材料和仪器 织物 市售竹浆纤维1/1平纹机织物，经向20dtex，纬向30dtex，单位面积质量140 g/m2 药品 丙烯酸（AA），甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，二甲基二烯丙基氯化铵（DADMAC），N-羟甲基丙烯酰胺，碳酸氢钠，吐温-80，斯盘-40，十六烷基三甲基铵，过氧化氢， 过氧乙酸，氟系防水防油加工剂TG-410C（以上均为工业品），普通丙烯酸酯硬挺剂（实验室自制）。 仪器 ProStar LC240红外分光光度计（美国瓦里安公司），Diamond TG/DTA热重/差热综合热分析仪（美国PE公司），JS94H型微电泳仪（Zeta电位测试仪，上海中晨数字技术设备有限公司），FM-300型实验室高剪切乳化机（上海弗鲁克机电设备有限公司），SW-12A 耐洗色牢度仪（无锡市建仪实验器材有限公司），LFY-201D型多功能织物强力仪（山东省纺织科学研究院仪器研究所），JB 90-S数字显示转速电动搅拌机（上海标本模型厂）。 1.2阳离子聚丙烯酸酯的合成 1.2.1 1.2.2 种子乳液的制备 首先用m(MMA):m(BA):m(AA)=26:70:4的混合物为聚合性单体制造种子乳液。 将去离子水、乳化剂、缓冲剂、交联剂等加入反应瓶中，开始搅拌40min，升温至70℃，加入引发剂和30%的混合单体，引发聚合后，在2～3h内滴加完剩余的混合单体，并在75℃保温1h，即可制得种子乳液。 1.2.3 核壳聚合 在上述种子乳液中加入乳化剂和引发剂，滴加由m(MMA):m(BA):m(AA):m(DADMAC)=62：14：2：22组成的混合单体。控制在2～3h内滴加完混合单体和引发剂，在75℃保温2h即可制的具有软核硬壳的丙烯酸酯 1.3竹浆纤维织物整理工艺 整理液浸轧竹浆纤维织物（两浸两轧，轧余率80%）→预烘（80℃×2min）→焙烘（160℃×2-3min）→ 整理液组成(g/L) 阳离子聚丙烯酸酯挺硬剂 300 氟系防水防油剂 400 浴比 1：30 2 性能测试 2.1 红外光谱（FT-IR） 在ProStar LC240红外分光光度计上测试。 2.2 热性能（TG-DTA） 在Diamond TG/DTA热重/差热综合热分析仪上测试，温度范围50-500℃，升温速率为10℃ 2.3 Zeta电位 取一定量合成乳液，用去离子水稀释100倍，用JS94H型微电泳仪测试乳液的Zeta电位。 2.4 含固量 在称量瓶中称取1.0-1.5g，放在105-110℃恒温 含固量=（M干燥前