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反相乳液聚合技术自产生以来,由于其产品的优异性能,近年来受到了人们的很大关注,现己成为乳液聚合的一个重要分支。反相乳液聚合为水溶性单体提供了一个有高聚合速率和高相对分子质量产物的聚合方法,还能使水溶性单体有效地聚合成粉状或乳状产物,条件温和,避免了副反应,并有助于应用。这样采用反相乳液聚合,既可获得比较稳定的聚合体系,又可避免一切后处理工作,聚合产物可直接用于印染色浆调制。目前,其产品正在一些部门发挥着重要的作用。
本文在前人工作的基础上,实验首先从反相乳液聚合反应能否稳定进行这一步入手,采用复合型的乳化剂(mTween/mSpan=1:3),改进了油相与水相的比例,并对反相乳液聚合方法和合成规律进行了探讨。在以丙烯酸为主要原料,Span-80、Tween-60为乳化剂,N-N亚甲基丙烯酰胺为交联剂,用过氧化苯甲酰为引发剂,非水溶剂120#汽油为溶剂的条件下,通过大量的实验得到了稳定的反相乳液聚合而成的印花用增稠剂。所得增稠剂外观呈乳白色(微黄),流动性良好。
其次通过用乌氏粘度计测定乳液的粘均分子量(Mη),所得粘均分子量为3.92×106。并使用先进的红外分光光度仪对合成的增稠剂结构和化学键的变化进行了验证。
然后通过对比实验,分别研究了聚合条件:引发剂用量、交联剂用量、单体的选择和用量、氨水中和的pH值、搅拌强度、两相比例以及聚合温度和时间等对自制增稠剂粘度、流变性及电解质性能的影响;测试了它的成糊率、流变性、耐硬水性、耐电解质、含固量等应用性能。
在增稠剂对织物后整理实验中,采用涂料印花的方法对其性能进行测试,通过改变焙烘温度、焙烘时间、粘合剂用量等影响织物性能(如织物手感、干湿摩擦牢度、皂洗牢度等)的工艺条件,确定了最佳工艺条件。
结果表明:用反相乳液聚合法合成的增稠剂增稠能力强,用量少,印制效果较好,基本上达到汽巴增稠剂产品水平;自制增稠剂具有较良好的流变性,可以防止色浆在织物上渗化,保证花型清晰;自制增稠剂对pH值较敏感些,它增稠最佳pH值为8~9;自制增稠剂对硬水、电解质都较敏感,随着Ca2+和Mg2+电解质含量的增加,原糊粘度有所下降。对织物整理后,提高了织物的品质,特别是手感好于国内同类产品。
自制增稠剂与汽巴增稠剂的红外光谱图比较,自制增稠剂的丙烯酸共聚合配方与成熟产品汽巴增稠剂的配方成份已很接近,从而说明本实验选定的配方是合理的,共聚结果是成功的。
总之,本文采用反相乳液聚合法进行试制的增稠剂具有良好的流变性能,整理后织物的各项性能也良好,这为进一步的研究提供了一条新的途径。