紡織用高性能噴膠棉粘合劑研制44287

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1、萬方數(shù)據(jù)2008年2月第17卷第2期V01．17No．2．Feb．2008中國膠粘劑CHINAADHESIVES一29一紡織用高性能噴膠棉粘合劑的研制王崇，姜文鳳，王慧龍(大連理工大學(xué)化學(xué)系，遼寧大連116023)摘要：利用種子乳液聚合方法制備了用于噴膠棉粘合劑的高性能苯丙乳液，研究了乳化劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及攪拌速率等因素對該苯丙乳液性能的影響，在此基礎(chǔ)上確定了最佳的工藝條件。當(dāng)軟硬單體的質(zhì)量比為30／70、乳化劑用量為3．6％、引發(fā)劑用量為0．6％、交聯(lián)劑用量為2％、反應(yīng)溫度為76-85℃、反

2、應(yīng)時間為75rain、攪拌速率為300r／min時，所得苯丙乳液的性能最佳。關(guān)鍵詞：苯丙乳液；噴膠棉；粘合劑中圖分類號：TQ433．436文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—2849(2008)02-0029—040前言噴膠棉是一種以滌綸短纖維為主，按不同要求摻入少量其它纖維，經(jīng)定型、表面噴膠處理后制成的新一代保溫材料【”。噴膠棉具有輕而暖、價格便宜、拉力強(qiáng)、彈性大、手感柔軟和耐水洗等特點，因而逐步取代了羽絨、棉絮等材料用以制造各類保暖用品。目前用于噴膠棉的粘合劑主要有純丙乳液、苯丙乳液(苯乙烯一丙烯酸酯共聚物乳液)

3、和醋丙乳液(醋酸乙烯一丙烯酸酯共聚乳液)。純丙乳液綜合性能優(yōu)異，但價格較貴；醋丙乳液雖價格低廉，但存在著柔韌性不佳、耐水及耐熱性差等缺點四；苯丙乳液性能較好，且苯乙烯單體價格便宜，可用作噴膠棉的膠粘劑。因此研究紡織用高性能苯丙乳液的合成，具有較大的理論意義和應(yīng)用價值。1實驗部分1．1實驗原料苯乙烯(st)，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；丙烯酸乙酯(EA)，分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；丙烯酸丁酯(BA)，分析純，沈陽新興試劑廠；丙烯酸(AA)，分析純，天津市薄迪化工有限公司；Ⅳ一羥甲基丙烯酰胺(NMA)，化學(xué)純

4、，天津市化學(xué)試劑研究所；十二烷基硫酸鈉(SDS)，分析純，長春市化學(xué)試劑廠；壬基酚聚氧乙烯醚(OP—lO)，化學(xué)純，沈陽市新西試劑廠；過硫酸銨(N地)2S20s，分析純，北京化工廠；亞硫酸氫鈉(NaHSO，)，分析純，大連遼南化學(xué)品廠；碳酸氫鈉(NaHC03)，分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠；去離子水，自制。1．2合成工藝(種子法)將部分引發(fā)劑、乳化劑、單體和去離子水加入到三口燒瓶中，室溫高速攪拌0．5-1h，得到乳白色預(yù)乳化混合單體種子乳液。然后取一定量的種子乳液投入裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和滴液漏斗的四口燒

5、瓶中，加入剩余的引發(fā)劑、乳化劑、去離子水和緩沖劑，于80℃滴加預(yù)乳化單體；反應(yīng)開始時瓶內(nèi)泡沫較多，5min后泡沫消失，并有藍(lán)色熒光出現(xiàn)，控制1-1．5h將單體滴加完畢；然后補(bǔ)加引發(fā)劑并升溫至85℃，保溫0．5h；用NaHC03調(diào)節(jié)乳液pH值后降溫出料。1．3性能測試1．3．1固含量稱取2g左右乳液放入已恒重的稱量瓶中，置于120℃烘箱內(nèi)加熱2h，然后每隔0．5h稱量1次，直到2次稱量的質(zhì)量差不大于0．001g時為止，固含量用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。1．3．2凝聚率聚合反應(yīng)結(jié)束后，將乳液用100目尼龍過濾網(wǎng)過濾，并小心收集濾渣

6、及反應(yīng)器、攪拌器上的凝聚收稿日期：2007-10-13；修回日期：2007-1l—01?；痦椖浚捍筮B理工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(703153)。作者簡介：王崇(1981一)，女，安徽淮南人，碩士，主要從事高分子乳液聚合的研究。E-mail：erossrainbow8@163．eom通訊作者：姜文風(fēng)。E-mail：dlutjiangwfC印ahoo．corn．cn萬方數(shù)據(jù)一30一中國膠粘劑第17卷第2期物，經(jīng)水洗后于100oC左右烘干至恒重，凝聚物質(zhì)量與聚合單體、乳化劑總量之比為凝聚率。1．3．3吸水性、將乳液涂覆在潔

7、凈玻璃片上，在烘箱中烘干并稱量。再將膠膜置于水中浸泡48h，取出后吸凈表面水分后稱量，計算浸水后的膠膜增量，以此表征膠膜的耐水性。1．3。4粘度在室溫25℃條件下，使用涂一4杯進(jìn)行測定。1．3．5乳液穩(wěn)定性(1)機(jī)械穩(wěn)定性：稱取一定量的乳液，在高速離心機(jī)上以3500r／rain離心lh，用離心后的沉淀物占所取乳液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來表示乳液的機(jī)械穩(wěn)定性。(2)化學(xué)穩(wěn)定性：配制5％的Ca2+溶液，按4：1體積比與乳液混合均勻，靜置48h后，觀察乳液破乳情況，無析出物時視為合格。1．3．6聚合穩(wěn)定性乳液聚合結(jié)束后，用100目尼

8、龍網(wǎng)過濾，濾渣用去離子水洗滌后，烘干至恒重，稱其質(zhì)量為形，聚合單體質(zhì)量為W。，則聚合穩(wěn)定性X=W／Wo。X數(shù)值越大，表示乳液越不穩(wěn)定。1．3．7反應(yīng)轉(zhuǎn)化率準(zhǔn)確稱取2g樣品，置于已恒重的稱量瓶中，于105oC干燥至恒重并稱量，則轉(zhuǎn)化率=(G-一WG。)，MGo。式中，G。為樣品質(zhì)量；G。為樣品干燥后的恒質(zhì)量；W為不揮發(fā)組分(乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；