丙烯酸酯涂料印花粘合剂合成工艺
涂料印花产品质量的优劣直接受印花粘合剂性能的影响。我国对涂料印花工艺的研究始于50年代后期,目前粘合剂的合成多采用乳液聚合工艺。
同其他聚合方法相比,乳液法具有许多优点,如,粘度低、易散热,具有高的聚合反应速率,可制得高分子量的聚合物;以水为介质,生产安全,环境污染小,成本低廉。这些宝贵的特点赋予乳液聚合法以强大的生命力。
PA(丙烯酸酯)树脂或整理剂是由各种丙烯酸酯单体与其他各种硬单体、软单体、官能单体、交联单体和必要的添加剂等共聚而成。合成时加入乳化剂,引发剂和其它助剂。PA产品的性能主要由合成时单体组分的配比、乳化剂引发剂品种和浓度等条件来决定外,聚合方法和加料方式也是关键因素。
聚合方法主要由单体一次加入、分批加入或连续滴加。加料方式由单体全部混合、部分混合或单体分步加入。根据实验,聚合方法以分批或连续滴加工艺易于控制,产品拉伸强度也较好,加料方式三种都有采用,性能各有优缺点,要由产品要求来决定。有关聚合方法和加料方式对PA产品成核和生长差别较大,形成粒子的大小、形态、结构和性能也不相同。近年来,国内外在这方面的研究构工作进行较多,并已取得进展,是今后改进PA性能的一个重要内容之一。
具体合成方法可分为混合单体全部乳化后加引发剂聚合、在搅拌下加入部分混合单体和引发剂、余下的单体和引发剂溶液分批同步加入或滴加等。
■ 混合单体全部乳化后加引发剂聚合:即将乳化剂用去离子水溶解后加入混合单体,搅拌升温至适当温度,再滴加引发剂(过硫酸铵等)完成聚合的过程。
■ 先加部分单体进行乳化,余下的单体和引发剂同步分批加入滴加:乳化剂,无离子水,搅拌,使均匀溶解;在搅拌下加入部分混合单体和引发剂,搅拌乳化,加热升温聚合;余下的单体和引发剂溶液分批同步加入或滴加;保温使作用完全,冷却至室温,调节PH,过滤,出料。
■ 两步法:机制备是分批加入混合单体的聚合方法。
聚合工艺发展方向
多元共聚
侧链长的丙烯酸酯聚合物玻璃化温度低,柔性好但物理机械性能差,反之,则玻璃化温度高,成膜硬,机械性能好。一般常用不同种类和比例的多种单体进行多元共聚,提高性能。四元、五元共聚物十分普遍,也有多达七元、八元的。如在丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和羟甲基丙烯酰胺的四元共聚乳液中,引入丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯,增加了聚合物分子薄膜的坚韧性和耐磨性,亦可通过加入羟甲基丙烯酰胺可交联单体,以提高成膜的坚韧性和粘结牢度。引入—NHCH2OH和—COOH基团,在一定温度下,官能团发生缩合反应,产生交联,同时这些基团也能与基质中羟基等发生反应。