特种涂层乳液的合成与应用yd99-10

孙继昌 樊丽君 高凯 杜存锐 丹东恒星精细化工有限公司，辽宁丹东 118003

收稿日期：2007-10-23

作者简介：孙继昌(1969-)，男，高级工程师，从事纺织助剂化学品的研究工作

原载：染整技术2008/3；36-37

【摘要】通过细乳液聚合的方法，得到了一种涂层乳液。分析了乳化剂、单体、引发剂和工艺对乳液性能的影响，确定了合成工艺路线，并通过对比应用，验证了合成特种涂层乳液的使用性能。

【关键词】细乳液聚合;涂层乳液;丙烯酸酯

【中图分类号】TS195·29文献标识码:B 文章编号:1005-9350（2008）03-0036-02

丙烯酸酯乳液是纺织品涂层整理过程中最常用的原料。普通的丙烯酸酯乳液含固量一般在20%-48%之间，由于含固量偏低，往往造成涂层织物的增重效果、皮膜丰满度、耐水压等性能不能满足需要，必须进行二遍涂层，使生产工艺重复，生产效率下降，而且需要对占乳液52%-80%的水进行包装和运输，最后还要将水分烘干，造成生产成本和能源耗费升高。通过大量研究，采用细乳液聚合的方法，我们合成了一种含固量达到60%的丙烯酸酯乳液，并成功应用于纺织品的涂层整理。

1 实验

1·1 实验药品

丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、特种功能单体-1、特种功能单体-2、乳化剂、助乳化剂、过硫酸钾和亚硫酸氢钠。

1·2 实验工艺

将乳化剂、助乳化剂用去离子水溶解后，加入各种单体乳化，用高压均质乳化机乳化lh，得到稳定的细乳液。反应釜中加入定量预乳液，引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠分别溶于去离子水中，并置于滴料釜中，于65-70℃加入定量引发剂引发聚合，l5min后开始滴加细乳液，同时滴加剩余的引发剂溶液，滴加时间约4h，二者应同时滴完，加料完毕后保温lh后降温出料，得到含固量(60±2)%的丙烯酸酯细乳液聚合物。

1·3 乳液技术指标

外观：微带蓝光的乳白色液体；

pH值：7-9；

粘度：小于5OOmPa·s

固含量：(60±2)%

2 讨论

2·1 乳化剂的选择

乳液体系的稳定主要由乳化剂、助乳化剂和液膜增强剂决定，在常规乳液聚合中，由于非离子型乳化剂大部分溶于单体珠滴中，对体系的稳定作用有限，然而，细乳液聚合的成核场所主要是单体珠滴，其稳定作用得到显著提高，因此我们选用了一种特殊非离子型乳化剂和助乳化剂组合，使液滴表面形成界面障碍，增强液胞膜的内聚力减少液胞聚结，增大乳液的稳定性。

2·2 引发剂的影响

过高的反应温度不利于高浓度乳液的稳定，因此我们选择氧化-还原引发体系，降低聚合温度来解决这一问题，经选择比较，采用了过硫酸钾和亚硫酸氢钠。

2·3 单体的影响

单体的性质和体积分数(Φ)对超高浓度乳液的聚合稳定性有很大的影响，一定条件下，随着Φ值的增加，乳液的稳定性下降。当用两种不同性质的单体制备复合聚合物时，疏水性单体的极性越小，亲水性单体的极性越大，乳液越稳定，特别是在细乳液聚合过程中，对单体极性和其它性能的搭配要求更加严格。这里选用了两种特殊功能单体，调整单体的极性并进一步保证乳液的应用性能。

2·4 加工工艺的影响

当乳化剂用量固定时，均化强度增加可以形成更小的单体珠滴，需要更多的乳化剂来稳定这些小珠滴，使形成胶束的乳化剂变少，由于胶束减少，由胶束形成的乳胶粒也减少，在足够高强度的均化过程中，胶束消失，聚合物乳胶粒几乎全部由珠滴成核形成，因此，增加均化强度可以生成更多的珠滴，降低胶束成核的几率，保证细乳液聚合顺利完成。我们选用了高压均质乳化机，对单体乳液强化均化，取得了良好的效果。

3 应用

于190T涤丝纺上一刀涂层，与普通40%含固量的丙烯酸酯乳液性能对比，如表1所示。

表1 特种涂层乳液与普通涂层乳液应用性能比较

涂层剂	含固量%	涂膜烘干厚度/µm	水洗前耐水压/kPa	水洗十次耐水压/kPa
特种涂层乳液	60±2	40	24.06	19.93
普通乳液	48±1	32	18.07	14.44

4 结论

(1)为保证得到高含固量乳液，应选择合适的乳化剂和助乳化剂组合及比例，并采用强化乳化工艺，以获得稳定细乳液。

(2)高含固量乳液的稳定还要通过降低反应温度，调整单体极性来进一步提高。

(3)本方法合成的特种涂层乳液，在应用过程中可以获得比普通涂层乳液更高的耐水压和涂膜丰满度。

5 参考文献

[1]张洪涛 谭必恩 胡芳等,高等学校化学学报,2000，21(1);156-159

[2]谢钢 张和鹏 张秋禹等,高分子学报,2003(5);626-630

[3]曹同玉 刘庆普 胡金生,聚合物乳液合成原理、性能及应用[M]北京,化学工业出版社,1997