丙烯酸树脂皮边油的合成及性能研究

客服主管发布于2016-08-15 09:57:33

来自：安米微纳团队

丙烯酸树脂乳液在我国各行各业的应用十分广阔。由于其具有独特的性能，且无毒、无污染，生产和应用安全方便，广泛应用于纺织、印染、皮革、涂料、造纸、胶粘剂等许多领域。多年来，我国的科研工作者对丙烯酸树脂乳液的研究开发、生产十分活跃，促进了我国皮革产品性能和质量的提升。但是，国内丙烯酸树脂乳液与国外丙烯酸树脂乳液相比其总体水平尚有较大差距，主要表现在：涂膜(层)软而粘或硬而脆，柔韧性差，塑感重，强度低，品种单一，这样就不能完全满足中高档皮革对皮革涂饰剂的需求，因此开发具有高物性丙烯酸树脂乳液迫在眉捷。

本人经过多年来对丙烯酸树脂涂饰剂的开发研究，结合罗姆一哈斯公司高物性丙烯酸树脂的性能，采用复合交联方式及氧化一还原体系，开发出具有优异性能的丙烯酸树脂。该树脂成膜后，膜体软而不粘，具有明显的橡胶感，回弹性优良，抗张强度明显提高，同时具有合适的断裂伸长率。因此使涂饰后的皮革具有优良的抗切割性、压花定型和离板性，并且手感丰满柔软、真皮感强，克服了一般丙烯酸树脂涂饰剂热粘冷脆的缺点，其性能是以满足中、高档皮革对涂饰剂的高要求。

1 实验

1.1 原料

丙烯酸酯 北京东方化工厂

交联剂I 自制

交联剂Ⅱ 自制

过硫酸盐 分析纯

助还原剂 分析纯

十二烷基硫酸钠 工业品

非离子表面活性剂 工业品

氨水 工业品

1.2 丙烯酸树脂乳液制备

在装有搅拌器、冷凝器及温度计的2000 ml的四口烧瓶中，加入乳化剂、去离子水、升温到62℃加入引发剂，助还原剂，然后分别滴加反应单体，交联剂I及亚硫酸盐，滴加时间约2 h，保温1.5 h后缓慢加入交联剂Ⅱ，保温1 h，降温到4O℃ ，氨水中和至;调pH值至6～7，过滤出料。调整各组分配比可合成DZ系列丙烯酸树脂乳液.

1.3 乳液性能测试

固含量测定参见GB2958-82。

未反应单体含量测定参见GB12005.3-89。

pH值参见GB2954-82

稀释稳定性：取10 ml 2.5 乳液在离心机中以3000转/rain的速度离心30 min，检测生成沉淀的重量。

热稳定性：将乳液置于5O℃恒温烘箱中一周，观察乳液稳定性情况。

1.4 胶膜性能测试

胶膜的制作：将乳液倒人聚四氟乙烯模具中，常温或5O℃ 干燥成膜。断裂伸长率及抗张强度的测试将胶膜样品置于XLL一100A型拉力测试机上进行测试，记下试样断裂伸长率的距离，并计算胶膜的断裂伸长率。在测试断裂伸长率的同时，测定其抗张强度。当试样断裂时，记下最大负荷值，取断裂处的膜厚度，计算涂膜的抗张强度。脆裂温度测定，将样品置于低温箱中，缓慢降温，读取胶膜脆裂时的温度。

2 产品技术指标

3 乳液胶膜性能

4 结果与讨论

4.1 氧化一还原体系与乳液性能的关系

在自由基聚合体系中，氧化一还原引发体系和热分解引发体系产生自由基的机理是不同的。对于热引发体系，是在热的作用下，分子中的原子获得很大能量足以克服化学键能时，分子就会发生均裂而产生自由基，而对于氧化一还原引发体系则是由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发聚合的自由基。由于用氧化一还原引发体系大幅降低生成自由基的活化能，从而在较低温度下即可进行自由基聚合反应，从而提高了聚合反应率。根据聚合反应与聚合物分子量之间的关系，降低反应温度可使聚合物分子量增大，分子量分布窄，聚合物弹性拉动强度均有所改善，从而使聚合物性能得到提高。

4.2 复合交联剂与乳液性能的关系

在乳液聚合体系中，适量加入交联剂可以大大改善产品的综合性能。这是因为适量加入交联剂，聚合物分子结构中形成一定的网状结构，使分子链不发生相对滑移。随着交联度的增大，网络刚性逐渐增大，而伸长率降低，各项物性指标不能满足应用要求。交联剂的共同特点都是使分子间形成网状结构。但不同的交联剂其内在的交联方式不同，所形成的网状结构有较大差别，导致产品性能发生变化。本研究综合交联剂I和交联剂Ⅱ各自的交联特点，采用两种交联剂复全交联方式，对丙烯酸树脂进行改性，其用量为交联剂工2 ，交联剂Ⅱ1.8 ，即可获一种柔软而不发粘的丙烯酸树脂乳液。

4.3 乳液胶膜性能与应用性能的关系

皮膜的抗张强度与断裂伸长率之间的关系：一般情况下，抗张强度提高，断裂伸长率下降，抗张强度降低，断裂伸长率提高。如果能使皮膜既具有优良的抗张强度，又具有合适的断裂伸长率，就可使得皮革涂层的耐干、湿擦，耐曲折性、耐切割性，及压花定型性得到同步提高，从而满足成革的质量要求。

经实验确定，皮膜的抗张强度大于15 N/mm。，断裂伸长率700 ～800 。皮膜的耐热性直接关系到皮革涂层的耐熨性能。皮膜的耐热性越好，既在较高温度下皮膜不粘，皮革涂饰后耐熨烫性能越好，即涂层熨烫时不粘板，大大改善了皮革的离板性，同时也提高了皮革质量。

经实验，皮膜的熨压不粘板温度≤1lO℃ 。皮膜回弹性直接关系皮革涂层的弯曲性和耐折性。回弹性越好，皮革涂层的耐弯曲性、耐折性、耐鼓摔及可恢复延伸性均会得到改善。皮膜的手感直接关系到皮革涂饰后的手感。皮膜塑感重，皮革涂饰后手感僵硬，真皮感差。皮膜橡胶感强，可使皮革涂饰后具有优良的真皮感，手感丰满柔软，有利于提高产品质量。

皮膜的脆裂温度直接关系到皮革在低温下的质量指标，脆裂温度高，皮革在低温下手感僵硬，容易裂面，降低产品质量;脆裂温度低，皮革在低温下手感柔软，不裂面，提高产品质量。经实验皮膜的脆裂温度< 一2O℃ 。

5 结论

5.1 采用氧化一还原引发体系及二种交联剂复合的方式，研制成功具有优异性能的的丙烯酸树脂皮革涂饰剂。

5.2 该产品干燥成膜后皮膜具有如下特点：软而不粘，橡胶感强，回弹性、耐温性优良，遮盖力高，耐

光、耐水、耐有机溶剂，而且还具有良好的抗张强度、延伸率和永久变型性。

5.3 经该产品涂饰后的皮革，具有优良的抗切割性、压花定型性和离板性，并且手感丰满柔软，真皮感强。