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丙烯酸酯涂料印花粘合劑合成工藝
涂料印花產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣直接受印花粘合劑性能的影響。我國(guó)對(duì)涂料印花工藝的研究始于50年代后期,目前粘合劑的合成多采用乳液聚合工藝。
同其他聚合方法相比,乳液法具有許多優(yōu)點(diǎn),如,粘度低、易散熱,具有高的聚合反應(yīng)速率,可制得高分子量的聚合物;以水為介質(zhì),生產(chǎn)安全,環(huán)境污染小,成本低廉。這些寶貴的特點(diǎn)賦予乳液聚合法以強(qiáng)大的生命力。
PA(丙烯酸酯)樹(shù)脂或整理劑是由各種丙烯酸酯單體與其他各種硬單體、軟單體、官能單體、交聯(lián)單體和必要的添加劑等共聚而成。合成時(shí)加入乳化劑,引發(fā)劑和其它助劑。PA產(chǎn)品的性能主要由合成時(shí)單體組分的配比、乳化劑引發(fā)劑品種和濃度等條件來(lái)決定外,聚合方法和加料方式也是關(guān)鍵因素。
聚合方法主要由單體一次加入、分批加入或連續(xù)滴加。加料方式由單體全部混合、部分混合或單體分步加入。根據(jù)實(shí)驗(yàn),聚合方法以分批或連續(xù)滴加工藝易于控制,產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度也較好,加料方式三種都有采用,性能各有優(yōu)缺點(diǎn),要由產(chǎn)品要求來(lái)決定。有關(guān)聚合方法和加料方式對(duì)PA產(chǎn)品成核和生長(zhǎng)差別較大,形成粒子的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能也不相同。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在這方面的研究構(gòu)工作進(jìn)行較多,并已取得進(jìn)展,是今后改進(jìn)PA性能的一個(gè)重要內(nèi)容之一。
具體合成方法可分為混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合、在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑、余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加等。
■ 混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合:即將乳化劑用去離子水溶解后加入混合單體,攪拌升溫至適當(dāng)溫度,再滴加引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨等)完成聚合的過(guò)程。
■ 先加部分單體進(jìn)行乳化,余下的單體和引發(fā)劑同步分批加入滴加:乳化劑,無(wú)離子水,攪拌,使均勻溶解;在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑,攪拌乳化,加熱升溫聚合;余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加;保溫使作用完全,冷卻至室溫,調(diào)節(jié)PH,過(guò)濾,出料。
■ 兩步法:機(jī)制備是分批加入混合單體的聚合方法。
聚合工藝發(fā)展方向
多元共聚
側(cè)鏈長(zhǎng)的丙烯酸酯聚合物玻璃化溫度低,柔性好但物理機(jī)械性能差,反之,則玻璃化溫度高,成膜硬,機(jī)械性能好。一般常用不同種類(lèi)和比例的多種單體進(jìn)行多元共聚,提高性能。四元、五元共聚物十分普遍,也有多達(dá)七元、八元的。如在丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和羥甲基丙烯酰胺的四元共聚乳液中,引入丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯,增加了聚合物分子薄膜的堅(jiān)韌性和耐磨性,亦可通過(guò)加入羥甲基丙烯酰胺可交聯(lián)單體,以提高成膜的堅(jiān)韌性和粘結(jié)牢度。引入—NHCH2OH和—COOH基團(tuán),在一定溫度下,官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng),產(chǎn)生交聯(lián),同時(shí)這些基團(tuán)也能與基質(zhì)中羥基等發(fā)生反應(yīng)。