硕士学位论文-gma改性聚丙烯酸酯乳液的合成及其在涂料印花中的应用

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1、摘要为了解决目前织物涂料印花存在的手感较差和牢度不高的问题，通过选用功能性单体甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA），采用半连续种子乳液聚合方法改性制备了含有环氧基团的具有核-壳结构的甲基丙烯酸环氧丙酯-聚丙烯酸酯共聚乳液。合成出的共聚物乳液既成本低廉又对环境友好，而且能够提供较为优良的涂料印花效果。其含固量为35%；粒径在95nm左右，粒径分布较窄；表观粘度为8-10mPa•s；玻璃化温度为-45.6℃和58.2℃。围绕目标乳液的应用性能要求，研究了聚合过程中聚合反应温度和聚合反应时间长短，以及软硬单体配比、乳化剂的复配及用量和引发剂用量等聚合条件对聚合物乳液性能的影响；探讨了功能性单体G

2、MA用量对共聚物乳液性能的影响；研究并表征了共聚物乳液的稳定性和流变性等方面的特性；采用透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和差示量热扫描（DSC）对共聚物乳液乳胶粒的形态和结构特征进行了定性的表征和分析。研究和分析了改性乳液作为印花粘合剂进行涂料印花的应用条件对其应用性能的影响，测试并比较了该乳液作为印花粘合剂用于棉织物涂料印花与其他粘合剂产品的性能。结果表明：当乳化剂用量占总单体质量的5%，引发剂用量为0.5%，软单体/硬单体的质量比为3.5∶1，聚合反应温度为75-80℃，恒温反应2h时，所合成的聚合物乳液具有较好的稳定性和良好的应用性能。经氨水调节至pH值为7-

3、8的改性乳液用量在10%时，较佳的工艺条件为：印花→预烘（75℃，3min）→焙烘（150℃，3min）。在该工艺条件下，印花后织物的干摩擦牢度能达到4级，湿摩擦牢度能维持在3级以上，表观得色量（用K/S值表示）较未改性前提高很多，而且印花后织物手感较为柔软。通过环氧值的滴定和红外谱图证实了在丙烯酸酯聚合物链段中成功引入了环氧基团，DSC曲线表现出的两个共聚物的玻璃化温度说明，乳胶粒的核结构和壳结构表现出了不同的热力学历程。通过应用性能的比较确认了GMA所带的环氧基团确实达到了改性的目的。关键词：甲基丙烯酸环氧丙酯；聚丙烯酸酯；乳液聚合；涂料印花；表观得色量IABSTRACTAgl

4、ycidylmethacrylate（GMA）modifiedpolyacrylatebinderforpigmentprinting,whichwassynthesizedbyseededsemi-continuousemulsionpolymerization,wasappliedtoimprovethehandleandfastnessofprintedtextile,andtoprovideabargainproductwhichisfriendlytoenvironmentandbringsgoodeffectafterpigmentprinting.Thiscopoly

5、merwhichcontainsfunctionalepoxygroupwasalatexwithcore-shellstructuresofGMA-polyacrylatewithpolymercontent35wt%,averageparticlediameteraround95nmandnarrowparticlesizedistribution,theapparentviscosityis8-10mPa•s,glasstransitiontemperature(Tg)are-45.6℃and58.2℃.Toobtainthegoalofemulsionprovidinggo

6、odappliedcapability,Theeffectsofpolymerizationtemperatureandpolymerizationtimeofconstanttemperatureonpolymerizationprocess,andtheinfluenceoftheproportioninsoftandhardmonomers,theconjugationanddosageofemulsifierandthedosageofinitiatorinpolymerizationprocesswerestudied.TheeffectofthedosageofGMAo

7、nsomepropertiesofthisemulsionwasalsostudied.Thestabilityandrheologicalpropertiesoflatexwerestudiedandcharacterized.ThemorphologicandstructureofcopolymeremulsionwasqualitativelycharacterizedandinvestigatedbymeansofTEM,FT-IR,DSC.Theinflue