反应性微凝胶在织物印花黏合剂中应用性能的研究

摘要：研究了加入微凝胶进行改性后涂料印花黏合剂的使用性能．所合成的微凝胶可提高织物印花黏合剂触变性、流平性、膜的机械性能、牢度．微凝胶中交联剂、功能单体量和微凝胶在黏合剂中的比例等对其应用后织物的性能都有影响．

引言

反应性聚合物微凝胶由于其分子内交联而具有致密的内部结构，而且在其表面或内部又带有许多反应性基团，这些基团可以和其他基团进一步反应，生成具有非均相结构的网状聚合物，能有效地阻止断裂和裂缝的发展，赋予涂膜以优异的抗张强度、抗冲击强度、耐水性、耐热性、耐候性及耐光性等性能．将微凝胶分散到无交联结构的普通聚合物本体中，这些硬而韧的微凝胶颗粒就像混凝土中的石子一样，对聚合物材料起到增强作用．

本文合成了与黏合剂相溶性好的反应性微凝胶，研究用其改性后黏合剂的印花性能，与未加微凝胶的黏合剂进行了对比．还研究了微凝胶中交联剂及功能单体用量对黏合剂应用性能的影响，以期为经反应性微凝胶改性后的黏合剂在实际印花中的应用提供一些实验依据．

1实验部分

1．1试剂和仪器

丙烯酸正丁酯(n—BA)、甲基丙烯酸甲酯(MAA)、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯(交联剂)、仪一甲基丙烯酸(MAA)均为化学纯试剂，使用前减压蒸馏以除去阻聚剂；十二烷基磺酸钠(As)、辛基酚聚氧乙烯醚(TX一30)、过硫酸铵(APS)、无水CaC1：为分析纯．氨水、增稠剂PTF、涂料蓝均为工业纯，涂料印花黏合剂由东华大学化工系应用化学实验室提供．ARES型溶液／熔体流变仪，美国TA公司；HousefieldTestEquipmentH5Ks一1105强力仪，美国Atlas公司；Rapid热定型机，台湾LABORTEX有限公司；DataMASTER电脑测色配色仪，美国DataMASTER；AATCC织物摩擦牢度仪，美国ATLAsELECTRICDEYICES公司；HSKS一1105织物强力仪，HounsfieldTestEquipment；NDJ一01黏度计，温州纺织仪器厂．

1．2反应性微凝胶的制备及在织物印花中应用性能的测试

采用乳液聚合法合成反应性微凝胶．除特别说明之外，乳液聚合反应典型的配方为：聚合体系总质量为230g，∞(单体)为21％，m(n—BA)：m(MMA)：m(MAA)：m(交联剂)为33：51：3：3，w(APS)为0．56％，乳化剂[m(As)：m(TX一30)为35：65]为聚合体系总质量的2％．所制得的微凝胶以1：10的质量比加入涂料印花黏合剂中．

涂料印花样品的制备详参见文献；乳液胶膜的制备，膜的溶失率、触变性、流平性，薄膜的力学性能测试参见文献；干、湿磨擦牢度按ISO105一X16—2001测定．

织物手感的测定：将印花布剪成2．6cm×11．5cm的布条，按ZBW04003—87斜面悬臂法进行测量，以硬挺度表示．数值越大，手感就越硬．

给色量(彩度)的测定：将印花布在DataMASTER测色配色仪上进行测试，选取不同地方的三点测量，取平均值．以彩度C值表示．c值越大，则表示织物越鲜艳，色浆的给色量越好．黏接力的测定：将纯棉布剪成25mm×150mm的布条，在两块布条上均匀地各涂上一层乳液，黏合剂在一起，室温下晾干，再于100~(2下焙烘4min，于室温下在拉伸试验机上测180度剥离强度(单位N／2．5cm)，其中，拉伸速度为200mm／min．

2结果与讨论

2．1反应性聚合物微凝胶对黏合剂流变性能的影响

2．1．1反应性微凝胶对黏合剂流动性能的影响图1、2

分别显示了加入微凝胶前后黏合剂系统的剪切速率一黏度和剪切速率一剪切应力关系曲线．可以看出微凝胶的使用导致更高程度的假塑性和触变性．

2．1．2反应性聚合物微凝胶对黏合剂触变性能的影响

在实际应用和生产实践中，为了方便而直观地表征流体的流变性，通常用触变指数rI．I来衡量流体触变性的大小．分别加入不同量的微凝胶对黏合剂进行改性，测其触变性，其结果列于表1中．

从表1中可以看出，随着微凝胶加人量的增大，黏合剂的触变指数增大．这是因为对于微凝胶用量较少的体系，在黏合剂中所形成的吸附点较少，不足以严重影响黏度的变化，故体系在不同的剪切速率下黏度相差不大．而微凝胶用量超过某一限度时，聚合物微凝胶粒子与黏合剂分子链具有足够多的吸附点，可明显影响体系在不同剪切速率下的黏度，使体系表现出较大的触变性．但在实际应用中还应注意，并非微凝胶用量越

MAA可以在大分子内引进一定量的羧基一COOH，不仅有利于微凝胶乳液的稳定性，还可以提高涂料印花的鲜艳度．其含量改变对乳液的性能和印花织物的影响，如表6所示．

混合黏合剂胶黏织物的黏接力随MAA用量的增加呈上升趋势，这是因为MAA单体给共聚乳液带入一COOH，可改变乳胶粒子的界面性能，增加极性，赋予乳液稳定性和碱增稠性，还能提供交联点，与棉纤维上的一OH发生反应，改善黏接力．

印花后织物的鲜艳度提高，MAA的用量在一定范围内增加，微凝胶乳液的粒子变小，粒子数量增加，导致体系黏度的提高，这可以减少在色浆调制过程中增稠剂的用量．但是蚴口MAA用量，膜的亲水性也增加，湿态强度下降，势必影响湿牢度性能．考虑到MAA用量为3％时，乳液中粒子平均粒径最小，粒子分布较均匀，综合多种因素，MAA的用量宜为3％～4％．再增加用量粒子直径有所上升，织物鲜艳度提高也不明显．

2．3．4色浆渗透性及花纹

清晰度色浆的渗透性与色浆的黏度及织物的吸浆能力有关．色浆的黏度越高，越不易渗透织物，织物的吸浆能力越强，涂料及黏合剂胶粒在织物中移动越不容易，因此色浆越不易渗透．花纹清晰度与色浆的黏度有关．从印花织物可看出，加入微凝胶后黏合剂的触变指数增大，当印花浆在网上受到剪切作用时，黏度变小，有利于印花浆透过网孔，不易堵网．印花浆透网后，印在织物上，剪切力消失，黏度马上恢复到原始值，可以防止印花浆在织物上渗化，印花的花纹清晰度较好．

2．3．5塞网性(堵网性)测定或评定塞网性缺少标准方法，但在连续印花时容易暴露出来．本试验主要根据多次连续印花后筛网堵塞情况和印花洗网后继续印花试样的清晰度来比较．从印花过程及印花品的花纹上看出：用微凝胶改性后的黏合剂在印花时没有出现塞网．