目前用于无纺布、静电植绒及喷胶棉的自交联胶黏剂大多为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯与N-羟甲基丙烯酰胺及丙烯酸经乳液聚合而成的。由于丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯目前的价格比较高,我们试以自制的顺丁烯二酸二丁酯与苯乙烯作为主单体来合成自交联乳液胶黏剂。试验发现苯乙烯与顺丁烯二酸二丁酯在乳液中很难聚合,所以设计以顺丁烯二酸二丁酯与醋酸乙烯酯及丙烯酸先行共聚制核,然后以苯乙烯及N-羟甲基丙烯酰胺和少量的丙烯酸共聚形成核壳聚合物,利用核中的羧基与壳中的酰胺基在高温下发生交联,以形成具有理想性能的膜。
1 实验部分
1.1 实验原料与用量顺丁烯二酸二丁酯,自制,30～35;醋酸乙烯酯,工业品,10～15;苯乙烯,工业品,50～55;N-羟甲基丙烯酰胺,工业品,4～5;丙烯酸,工业品,4～5;复合乳化剂,自配,3;过硫酸铵,化学纯,0.3;水,其余量。
1.2 乳液制备在带有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的三口烧瓶中,加入总量1/2的水和乳化剂,于75℃滴加顺丁烯二酸二丁酯及醋酸乙烯酯和丙烯酸的混合液,适时补充引发剂,控制在1h左右滴加完毕,继续搅拌,渐渐升温至80℃保温反应0.5h,加入少量引发剂后滴加由另一半水及乳化剂,将苯乙烯及N-羟甲基丙烯酰胺和少量的丙烯酸预乳化液,控制在2h左右滴加完毕,适时补充引发剂。滴加完毕后,补充适量引发剂并升温至85℃,继续搅拌1.5h,然后冷却至40℃加氨水调节pH值至6～7,过滤,出料。产品为呈兰光均质白色乳液,黏度40～50mPa・s,固含量43±2,饱和MgCl2滴加不分层,3000r/min离心30min不分层。
2 结果与讨论
2.1 硬软单体配比对成膜的影响软单体顺丁烯二酸二丁酯与硬单体苯乙烯质量比小于3∶5时膜发硬,大于5∶5膜出现再黏性。因此软硬单体比以4∶5较为合适。
2.2 N-羟甲基丙烯酰胺的用量对膜的弹性的影响当N-羟甲基丙烯酰胺的用量小于3时膜柔软而无弹性,大于6时膜的弹性也下降,因此N-羟甲基丙烯酰胺的量应在4～5的范围。
2.3 乳化剂的影响乳化剂配合不当会使预乳液出现分层现象,乳化剂用量过大会影响膜的耐水性,并使乳液存在大量气泡,采用非离子与两性型表面活性剂配用可达到用量少又使乳液稳定的效果。
2.4 引发剂用量由于苯乙烯单体中往往含有一定量的阻聚剂,通常可采用碱洗法将其除去,但在碱性过程中往往会损失一些单体,并产生大量的废水。因此,我们在不去除阻聚剂情况下采用适当多用一些引发剂及适当延长滴加时间来克服单体中阻聚剂的影响。
3 结论
采用核壳乳液聚合法可以使不能共聚的单体形成均匀的聚合物乳液,采用自制的顺丁烯二酸二丁酯可以降低成本。
信息来源:中国胶粘剂网
