SL407水性台板胶的研制-印花材料-集萃印花网

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SL407水性台板胶的研制

集萃印花网 2010-02-23 00:00:00

【集萃网观察】0 前言

在纺织品印花过程中，为保证印花顺利进行和准确的套印精度，常采用在印花板上涂覆粘合剂的方法，将柔软的纺织物平整牢固地附着于印花台板上。工艺要求这种粘合剂只需涂刮一次，即可多次反复使用，并且不含沾污纺织物的物质。常见的台板胶有淀粉型、蜡脂型和合成树脂型三类。其中，淀粉类台板胶重复使用性很差，蜡脂类粘合力低，且受温度影响很大。因此，这两类台板胶已逐渐被淘汰。

聚丙烯酸酯类台板胶由于粘接强度较高，重复使用性能优良，近来发展很快。其中乳液型丙烯酸酯类台板胶由于采用水作为溶剂，无毒、无污染，粘结力强，重复使用性好，其加工的产品可直接用于食品包装和医疗卫生用品，属环保型产品，因而逐渐为纺织印花行业所接受。

1 试验部分

1.1 原料

丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸-2-乙基己酯、十二烷基硫醇(以上均为工业纯)；N-羟甲基丙烯酰胺、过硫酸胺(以上为分析纯)；复合乳化剂(工业纯)。上述产品均为市售。

1.2 聚合工艺

采用预乳化全滴加聚合工艺。

(1)先将部分水、复合乳化剂加人到四口反应瓶中，开启搅拌，将混合单体慢慢加入反应瓶中，预乳化1h，放出预乳液，待用。

(2)将剩余的水、乳化剂加人反应瓶中，开启搅拌，升温至8O℃，开始滴加预乳液，并一次投人引发剂，加料和保温时间都为2 h。

1．3 性能测试

表征台板胶粘结性能即粘结力的指标有四种：初粘力71(tack)、粘结力A(adhesion)、内聚力C(eohesion)和粘基力 (keying)。性能良好的台板胶必须满足如下的平衡关系：T<A<C<K。

T—— 又称快粘力，当粘制品和被粘制品以很轻的压力接触后，立即快速分离时所表现出的抗分离能力，参照GB／T 4852-1984测定。

A——一般用胶粘制品的18O°剥离强度来表征，参照GB／T 2792-l981测定。

K——l8O°剥离测试中胶层和基材脱开时所测得的剥离强度。正常情况下粘基力大于粘结力，故无法测得此值。

C——指台板胶本身的强度，一般用胶粘制品粘贴后抵抗剪切蠕变的能力，即持粘力来表示，参照GB／T 485l-l998测定。

如满足T<A<C<K的关系，胶粘剂制品不但具备对压力敏感的粘结特性，而且还能满足应用的基本要求，否则，就会产生种种质量问题。例如，T≥A，则对压力不敏感；若A≥C，则揭除胶粘制品时会出现胶层破坏，导致胶粘剂沾污被粘表面，拉丝或粘背等弊病；若C≥K，就会产生脱胶(胶层脱离基材)的现象。

可见，台板胶粘剂的上述四大粘结性能及其相互之间的关系，就是它们的基本性能。在研究和制备台板胶粘剂时，必须首先满足这些性能要求。

2 结果与讨论

2．1 单体

在台板胶中，软单体的主要作用是保持胶粘剂的初粘力和剥离强度，而硬单体的主要作用是提高乳液胶粘剂持粘性。因此，单体的选择对台板胶的性能影响很大。如选用硬单体作原料，则胶的硬度高、脆性大，这类单体含量不能多，否则胶粘剂将失去粘性。而选用软单体作原料，则胶的粘性、柔韧性好，且随着酯基中碳原子数的增加，胶的柔韧性也相应增加。在实际工艺配方中，常选用多种单体配合协调，优势互补，制备出符合应用要求的产品。

为了使乳液胶粘剂剥离强度、初粘力和持粘力相匹配，必须将玻璃化温度很低的软单体与玻璃化温度很高的硬单体按一定比例配合，这样可使胶粘剂在保持一定内聚力的前提下，具备很好的初粘性和持粘力。

图1 软单体用量对粘结性能的影响

从图1可知，随着软单体的增加，初粘力T逐渐增大，持粘力C则变化不大，且在软单体用量较少的情况下相对较大。

带有羧基、羟基、氨基等官能团的功能单体，与其它单体共聚后，可在大分子链上引入极性基团，使聚合物分子链间以及聚合物与被粘物表面间进行一定程度的氢键交联，从而使聚合物的内聚强度和粘合性能都有较大的提高。作为台板胶的应用性能指标，粘结力A和持粘力C必须达到一定数值，因此在配方设计中减小了硬单体用量，以期利用功能单体和官能团之间的交联作用，及其链端的迁移作用，使聚合物内聚力和粘合力之间达到较好的平衡(图2)。

图2 功能单体用量对粘结性能的影响

2．2 乳化剂

丙烯酸酯乳液聚合常用阴离子型和非离子型乳化剂。阴离子型乳化剂的特点是乳化效率高，能有效降低表面张力和界面张力，因而用量较少，它生成的胶束小，可制成细粒乳液，易起泡沫；而非离子型乳化剂的特点正好相反。因而两种乳化剂混用可达到取长补短的效果，乳化剂的用量一般为单体用量的2．5％左右。

图3 乳化剂用量对粘结性能的影响

从图3可知，随着乳化剂用量增大，初粘力T、持粘力C逐渐减小，乳液凝聚率减小。这是因为乳化剂向胶层表面迁移，会形成一个小分子界面层，从而使聚合物的各项性能均有一定程度下降。

2.3 引发剂

在引发剂用量为单体总量的0.2%~0.8%时，丙烯酸酯乳液胶粘剂的粘结性能与引发剂用量的关系如图4所示。

图4 引发剂用量对粘合性能的影响

由图4可见，引发剂用量太少或太多均会降低胶粘剂的粘结性能。引发剂用量太大时，聚合物分子量小，抗外力作用差，初粘力较低，使得胶结后剥离强度小；而当引发剂用量太少时，聚合物分子量太大，共聚物与被粘物表面作用力小，影响胶结时的持粘力，亦会降低剥离强度。同样，随着引发剂用量的增加，聚合物分子量降低，导致其内聚力降低，从而持粘力降低。

2．4 分子量调节剂

丙烯酸酯乳液聚合物的分子量直接影响聚合物的胶粘性能。因此，丙烯酸酯乳液聚合时常加入分子量调节剂来调节所需的应用性能。减小分子量，有利于聚合物在粘物表面的流动和润湿，提高界面粘合力和初粘性能；增大分子量，则可提高聚合物的内聚力，使其具有较高的剪切强度和持粘力。因此，分子量必须保持在一定范围内，并具有合适的分布，才能使台板胶在印花工艺中的胶粘性能达到较好的平衡。