摘要:采用丙烯酸和雙端羥基封端聚醚硅油為原料,通過(guò)酯化反應(yīng)制備了雙端丙烯酰基聚醚硅油,研究了催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、甲苯溶劑和阻聚劑用量等因素對(duì)酯化率的影響,優(yōu)化酯化反應(yīng)條件,用FTIR和1H-NMR對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;并將其應(yīng)用于聚丙烯酸酯乳液的制備,測(cè)定了改性聚丙烯酸酯乳液及其涂料印花性能。結(jié)果表明:雙端丙烯酰基聚醚硅油合成工藝優(yōu)化條件為催化劑和溶劑用量分別為反應(yīng)物總質(zhì)量的5%、70%,阻聚劑用量為丙烯酸質(zhì)量的0.75%,反應(yīng)溫度為110℃,反應(yīng)時(shí)間4h;FTIR和1H-NMR譜圖表明產(chǎn)物結(jié)構(gòu)為丙烯酸酯化聚醚硅油;將其用于聚丙烯酸酯改性,其改性聚丙烯酸酯膠膜的疏水性變大,膠膜斷裂強(qiáng)度略有下降,但斷裂延伸率明顯上升,斷裂功略有增加;將改性聚丙烯酸酯乳液應(yīng)用于涂料印花,印花織物干、濕摩可達(dá)4級(jí)及以上,印花織物手感變?nèi)彳洝?/p>
0引言
45涂料印花是一種清潔生產(chǎn)印花工藝,丙烯酸酯乳液因其具有良好的粘結(jié)性、成膜性、耐熱、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在涂料印花粘合劑,但丙烯酸酯類粘合劑存在膠膜耐水性差、“熱黏冷脆”以及涂料印花織物手感與牢度矛盾等缺陷,限制了涂料印花的普及和發(fā)展。研究人員發(fā)現(xiàn),采用含有不飽和雙鍵的有機(jī)硅與丙烯酸酯單體共聚改性是解決上述問(wèn)題的有效途徑之一。
目前,采用含有不飽和雙鍵有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯的研究主要有以下幾種方法:一是采用硅烷偶聯(lián)劑(如KH-570)和D4等為原料,通過(guò)開(kāi)環(huán)、偶聯(lián)和縮合反應(yīng)制備含雙鍵的聚硅氧烷,但由于Si-O-C結(jié)構(gòu)易水解產(chǎn)生的Si-OH,極易自身縮合交聯(lián)產(chǎn)生凝膠,導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制;二是以含Si-H基團(tuán)的聚硅氧烷與二元丙烯?;衔镞M(jìn)行硅氫加成反應(yīng),將雙鍵引入到聚硅氧烷分子鏈上,該種方法的優(yōu)點(diǎn)是丙烯?;ㄟ^(guò)Si-C鍵與聚硅氧烷連接,其耐水解能力遠(yuǎn)高于Si-O-C鍵,且硅氫加成反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單,容易進(jìn)行,但由于二元丙烯?;衔锏碾p端C=C雙鍵反應(yīng)活性一樣,有可能同時(shí)與不同分子含氫硅油發(fā)生硅氫加成,致使分子雙鍵消失,并且產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不明確,對(duì)后期的應(yīng)用不利;三是采用烯丙基醇與含氫硅油為原料,通過(guò)硅氫加成反應(yīng)在含Si-H基的聚硅氧烷中引入羥基活性基團(tuán),然后再與丙烯酸發(fā)生酯化反應(yīng)進(jìn)而引入雙鍵,該方法的優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)物耐水解、結(jié)構(gòu)明確,缺點(diǎn)是由于硅油與丙烯酸的極性相差太大,導(dǎo)致反應(yīng)物兩反應(yīng)基團(tuán)接觸幾率低,反應(yīng)困難。
為此,本文采用與丙烯酸相容性較好的雙端羥基封端聚醚硅油為原料,與丙烯酸通過(guò)酯化反應(yīng)合成了含雙鍵的丙烯酰基聚醚硅油,應(yīng)用于改性聚丙烯酸酯乳液制備,并將改性聚丙烯酸酯乳液應(yīng)用于涂料印花,測(cè)試了改性聚丙烯酸酯及其涂料印花性能。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料
丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St),工業(yè)級(jí),浙江衛(wèi)星化工有限公司;雙端羥基封端聚醚硅油(分子量約為2000),自制;對(duì)甲基苯磺酸、對(duì)苯二酚,化學(xué)純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;甲苯、氫氧化鈉,分析純,浙江三鷹化學(xué)試劑有限公司;酚酞指示劑,自制;N-羥甲基丙烯酰胺(NMA),工業(yè)級(jí),天津市化學(xué)試劑研究所;乳化劑A-980、A-6820,工業(yè)級(jí),上海忠誠(chéng)精細(xì)化工有限公司;過(guò)硫酸銨(APS),化學(xué)純,上?;瘜W(xué)試劑廠;增稠劑PTF,工業(yè)級(jí),浙江宇輝化工有限公司;印花涂料藍(lán),工業(yè)級(jí),溫州百色得精細(xì)顏料化工有限公司;純棉布(108×54),杭州金晶洗染有限公司;滌綸布(70D,120g/m2),上海持盈化工儀器有限公司。
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