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光亮型聚丙烯酸酯的合成与应用

作　者: 董娟
导　师: 周向东
学　校: 苏州大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 聚碳酸酯二元醇光亮型聚丙烯酸酯涂层整理亮度反射率
分类号: TQ630.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

聚丙烯酸酯乳液稳定性高,流平性好,易于成膜,使用方便,形成的膜柔曲性能好延伸性能大,具有较强的粘结力,且涂层不易脱落、掉色和变质。但聚丙烯酸酯成膜的光亮度不够理想,并且膜的弹性温度范围窄,具有冷脆热粘的缺点。针对这种情况,本课题在聚丙烯酸酯中引入聚碳酸酯二元醇,控制共聚单体的比例合成光亮型聚丙烯酸酯,可以提高聚丙烯酸酯成膜的光亮度,同时还可以改善膜的力学性能。另外,蜡乳液在改善丙烯酸酯涂饰剂的光亮度方面有独到之处,通过物理共混的方法在光亮型聚丙烯酸酯乳液中加入蜡乳液可以提高涂层织物的光亮性能,但涂层的牢度有所降低。(1)采用聚碳酸酯二元醇(PCDL)、丙烯酸酯单体为原料,用十二烷基硫酸钠、Span-80为乳化剂,用过硫酸铵为引发剂,合成了一种新型的光亮型聚丙烯酸酯(PA)。(2)采用FTIR、TG-DTA、SEM、粒径分析、Zeta电位、X射线衍射等测试手段对光亮型聚丙烯酸酯的结构和性能进行表征。(3)优化合成工艺,得出了光亮型聚丙烯酸酯的较佳的合成工艺。中间体的合成:聚碳酸酯二元醇和烯丙基缩水甘油醚的摩尔比为1:2,反应温度为90℃,反应时间为6h。光亮型聚丙烯酸酯的合成:聚碳酸酯二元醇的用量占单体用量的质量百分比为18%,软单体(丙烯酸丁酯):硬单体(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯)的质量比为2:1,乳化剂和引发剂用量分别占单体总质量的4%和0.5～0.6%,反应温度为85～90℃时,反应时间为4～6h,生成的光亮型聚丙烯酸酯乳液性能较好。(4)用光亮型聚丙烯酸酯分别对涤纶织物和棉织物进行涂层整理,测定其性能。结果表明:对于棉织物,涂层胶的含量为30g/m~2左右,预烘温度为80℃,焙烘温度为120℃,焙烘时间为2～3min时,涂层棉织物的性能较佳;对于涤纶织物,涂层胶的含量为30g/m~2左右,预烘温度为100℃,焙烘温度为150℃,焙烘时间为2～3min时,涂层织物的性能较佳。(5)优化乳化工艺,得出石蜡乳液较佳的乳化工艺为:石蜡乳液的含固量为25%,乳化温度为90～95℃,乳化时间为30～40min,搅拌速度控制在600～900r/min,此时得到的石蜡乳液粒径较小,稳定性分散性能较好。(6)通过对光亮型聚丙烯酸酯和蜡乳液增效的聚丙烯酸酯对织物涂层整理后的性能对比得出:经蜡乳液增效的聚丙烯酸酯整理的涤纶织物和棉织物的光亮度和反射率均有一定程度的提高,但不足的是涂层牢度不及光亮型聚丙烯酸酯。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-26
  1.1 引言  12-13
  1.2 皮革涂饰剂的发展历程  13-14
  1.3 乳液聚合技术发展简史和现状  14-15
  1.4 丙烯酸酯的聚合机理和聚合过程  15-18
  1.5 聚丙烯酸酯乳液的聚合特点  18-19
  1.6 聚丙烯酸酯乳液成膜机理  19-20
  1.7 光亮型聚丙烯酸酯光亮的基本原理  20
  1.8 织物的涂层整理  20-22
  1.9 本文研究的目的、意义  22-23
  参考文献  23-26
第二章光亮型聚丙烯酸酯的合成与应用  26-52
  2.1 引言  26
  2.2 实验原料  26-27
    2.2.1 织物  26
    2.2.2 药品  26-27
  2.3 实验仪器及设备  27-28
  2.4 合成原理  28-29
    2.4.1 中间体的合成  28
    2.4.2 目标产物的合成  28-29
  2.5 合成方法及步骤  29
    2.5.1 中间体的合成  29
    2.5.2 目标产物的合成  29
  2.6 涂层整理  29
  2.7 性能测试  29-34
    2.7.1 含固量  29-30
    2.7.2 红外光谱（FT-IR）  30
    2.7.3 粒径分析  30
    2.7.4 Zeta 电位分析  30
    2.7.5 热性能分析（TG-DTA）  30
    2.7.6 广角X-射线衍射（WAXD）  30
    2.7.7 扫描电镜（SEM）  30-31
    2.7.8 单体转化率  31
    2.7.9 乳液耐电解质稳定性（钙离子稳定性）  31
    2.7.10 化学稳定性  31
    2.7.11 冻融稳定性  31-32
    2.7.12 机械稳定性  32
    2.7.13 pH 稳定性  32
    2.7.14 稀释稳定性  32
    2.7.15 高温稳定性  32
    2.7.16 乳胶粘度  32
    2.7.17 乳液成膜性  32-33
    2.7.18 薄膜永久变形  33
    2.7.19 涂膜耐溶剂性  33
    2.7.20 涂层量  33
    2.7.21 亮度和反射率  33
    2.7.22 耐擦色牢度  33-34
    2.7.23 断裂强力和断裂伸长率  34
    2.7.24 透湿性  34
    2.7.25 透气性  34
    2.7.26 白度  34
  2.8 结果与讨论  34-46
    2.8.1 产品性能表征  34-38
    2.8.2 影响光亮型聚丙烯酸酯涂层胶性能的主要因素  38-46
  2.9 影响整理后织物性能的主要因素  46-49
    2.9.1 涂层织物的涂层量  46-47
    2.9.2 焙烘温度和焙烘时间  47-48
    2.9.3 搅拌速度  48-49
  2.10 光亮型和普通聚丙烯酸酯涂层胶整理后织物的性能对比  49-50
    2.10.1 主要物理性能  49
    2.10.2 其他物理性能  49-50
  2.11 本章小结  50
  参考文献  50-52
第三章蜡乳液增效聚丙烯酸酯光亮型涂层胶的制备及应用  52-62
  3.1 引言  52
  3.2 实验原料  52-53
    3.2.1 织物  52
    3.2.2 药品  52-53
  3.3 实验仪器及设备  53-54
  3.4 蜡乳液的制备  54
  3.5 蜡乳液增效聚丙烯酸酯光亮型涂层胶的制备  54
  3.6 涂层整理  54-55
  3.7 蜡乳液性能测试  55-56
    3.7.1 含固量  55
    3.7.2 乳液粒径  55
    3.7.3 离心稳定性  55
    3.7.4 热稳定性  55
    3.7.5 静置稳定性  55
    3.7.6 分散性  55-56
    3.7.7 乳液粘度  56
    3.7.8 涂层量  56
    3.7.9 亮度和反射率  56
    3.7.10 透湿性  56
    3.7.11 透气性  56
    3.7.12 断裂强力和断裂伸长率  56
    3.7.13 耐擦色牢度  56
  3.8 结果与讨论  56-60
    3.8.1 蜡乳液性能的影响因素  56-59
    3.8.2 蜡乳液增效前后聚丙烯酸酯涂层胶整理织物的性能对比  59-60
  3.9 本章小结  60-61
  参考文献  61-62
第四章结论  62-64
硕士期间发表的论文  64-65
致谢  65-66

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