目前用于無紡布、靜電植絨及噴膠棉的自交聯(lián)膠黏劑大多為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯與N-羥甲基丙烯酰胺及丙烯酸經(jīng)乳液聚合而成的。由于丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯目前的價(jià)格比較高,我們?cè)囈宰灾频捻樁∠┒岫□ヅc苯乙烯作為主單體來合成自交聯(lián)乳液膠黏劑。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苯乙烯與順丁烯二酸二丁酯在乳液中很難聚合,所以設(shè)計(jì)以順丁烯二酸二丁酯與醋酸乙烯酯及丙烯酸先行共聚制核,然后以苯乙烯及N-羥甲基丙烯酰胺和少量的丙烯酸共聚形成核殼聚合物,利用核中的羧基與殼中的酰胺基在高溫下發(fā)生交聯(lián),以形成具有理想性能的膜。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料與用量順丁烯二酸二丁酯,自制,30～35;醋酸乙烯酯,工業(yè)品,10～15;苯乙烯,工業(yè)品,50～55;N-羥甲基丙烯酰胺,工業(yè)品,4～5;丙烯酸,工業(yè)品,4～5;復(fù)合乳化劑,自配,3;過硫酸銨,化學(xué)純,0.3;水,其余量。
1.2 乳液制備在帶有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和滴液漏斗的三口燒瓶中,加入總量1/2的水和乳化劑,于75℃滴加順丁烯二酸二丁酯及醋酸乙烯酯和丙烯酸的混合液,適時(shí)補(bǔ)充引發(fā)劑,控制在1h左右滴加完畢,繼續(xù)攪拌,漸漸升溫至80℃保溫反應(yīng)0.5h,加入少量引發(fā)劑后滴加由另一半水及乳化劑,將苯乙烯及N-羥甲基丙烯酰胺和少量的丙烯酸預(yù)乳化液,控制在2h左右滴加完畢,適時(shí)補(bǔ)充引發(fā)劑。滴加完畢后,補(bǔ)充適量引發(fā)劑并升溫至85℃,繼續(xù)攪拌1.5h,然后冷卻至40℃加氨水調(diào)節(jié)pH值至6～7,過濾,出料。產(chǎn)品為呈蘭光均質(zhì)白色乳液,黏度40～50mPa?s,固含量43±2,飽和MgCl2滴加不分層,3000r/min離心30min不分層。
2 結(jié)果與討論
2.1 硬軟單體配比對(duì)成膜的影響軟單體順丁烯二酸二丁酯與硬單體苯乙烯質(zhì)量比小于3∶5時(shí)膜發(fā)硬,大于5∶5膜出現(xiàn)再黏性。因此軟硬單體比以4∶5較為合適。
2.2 N-羥甲基丙烯酰胺的用量對(duì)膜的彈性的影響當(dāng)N-羥甲基丙烯酰胺的用量小于3時(shí)膜柔軟而無彈性,大于6時(shí)膜的彈性也下降,因此N-羥甲基丙烯酰胺的量應(yīng)在4～5的范圍。
2.3 乳化劑的影響乳化劑配合不當(dāng)會(huì)使預(yù)乳液出現(xiàn)分層現(xiàn)象,乳化劑用量過大會(huì)影響膜的耐水性,并使乳液存在大量氣泡,采用非離子與兩性型表面活性劑配用可達(dá)到用量少又使乳液穩(wěn)定的效果。
2.4 引發(fā)劑用量由于苯乙烯單體中往往含有一定量的阻聚劑,通?？刹捎脡A洗法將其除去,但在堿性過程中往往會(huì)損失一些單體,并產(chǎn)生大量的廢水。因此,我們?cè)诓蝗コ杈蹌┣闆r下采用適當(dāng)多用一些引發(fā)劑及適當(dāng)延長(zhǎng)滴加時(shí)間來克服單體中阻聚劑的影響。
3 結(jié)論
采用核殼乳液聚合法可以使不能共聚的單體形成均勻的聚合物乳液,采用自制的順丁烯二酸二丁酯可以降低成本。
信息來源:中國(guó)膠粘劑網(wǎng)
