丙烯酸酯涂料印花粘合劑合成工藝

　　涂料印花產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣直接受印花粘合劑性能的影響。我國(guó)對(duì)涂料印花工藝的研究始于50年代后期，目前粘合劑的合成多采用乳液聚合工藝。

　　同其他聚合方法相比，乳液法具有許多優(yōu)點(diǎn)，如，粘度低、易散熱，具有高的聚合反應(yīng)速率，可制得高分子量的聚合物；以水為介質(zhì)，生產(chǎn)安全，環(huán)境污染小，成本低廉。這些寶貴的特點(diǎn)賦予乳液聚合法以強(qiáng)大的生命力。

　　PA（丙烯酸酯）樹(shù)脂或整理劑是由各種丙烯酸酯單體與其他各種硬單體、軟單體、官能單體、交聯(lián)單體和必要的添加劑等共聚而成。合成時(shí)加入乳化劑，引發(fā)劑和其它助劑。PA產(chǎn)品的性能主要由合成時(shí)單體組分的配比、乳化劑引發(fā)劑品種和濃度等條件來(lái)決定外，聚合方法和加料方式也是關(guān)鍵因素。

　　聚合方法主要由單體一次加入、分批加入或連續(xù)滴加。加料方式由單體全部混合、部分混合或單體分步加入。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，聚合方法以分批或連續(xù)滴加工藝易于控制，產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度也較好，加料方式三種都有采用，性能各有優(yōu)缺點(diǎn)，要由產(chǎn)品要求來(lái)決定。有關(guān)聚合方法和加料方式對(duì)PA產(chǎn)品成核和生長(zhǎng)差別較大，形成粒子的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能也不相同。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在這方面的研究構(gòu)工作進(jìn)行較多，并已取得進(jìn)展，是今后改進(jìn)PA性能的一個(gè)重要內(nèi)容之一。

　　具體合成方法可分為混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合、在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑、余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加等。

　　■混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合：即將乳化劑用去離子水溶解后加入混合單體，攪拌升溫至適當(dāng)溫度，再滴加引發(fā)劑（過(guò)硫酸銨等）完成聚合的過(guò)程。

■先加部分單體進(jìn)行乳化，余下的單體和引發(fā)劑同步分批加入滴加：乳化劑，無(wú)離子水，攪拌，使均勻溶解；在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑，攪拌乳化，加熱升溫聚合；余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加；保溫使作用完全，冷卻至室溫，調(diào)節(jié)PH，過(guò)濾，出料。

　　■ 兩步法：機(jī)制備是分批加入混合單體的聚合方法。

　　聚合工藝發(fā)展方向

　　多元共聚
　　側(cè)鏈長(zhǎng)的丙烯酸酯聚合物玻璃化溫度低，柔性好但物理機(jī)械性能差，反之，則玻璃化溫度高，成膜硬，機(jī)械性能好。一般常用不同種類(lèi)和比例的多種單體進(jìn)行多元共聚，提高性能。四元、五元共聚物十分普遍，也有多達(dá)七元、八元的。如在丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和羥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堅(jiān)韌性和耐磨性，亦可通過(guò)加入羥甲基丙烯酰胺可交聯(lián)單體，以提高成膜的堅(jiān)韌性和粘結(jié)牢度。引入—NHCH2OH和—COOH基團(tuán)，在一定溫度下，官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)，同時(shí)這些基團(tuán)也能與基質(zhì)中羥基等發(fā)生反應(yīng)。

　　丙烯酸酯微乳液

　　一般乳液粒徑為500-1000nm，為白色不透明或帶藍(lán)光半透明膠體分散液。這種聚合物乳液只有在最低成膜溫度（MFFT）以上干燥時(shí)才能成膜。一般地，MFFT隨平均粒徑的增加而提高。據(jù)報(bào)道，平均粒徑增大一倍，MFFT升高2.8攝氏度。另一方面，粒徑越大，其皮膜的致密性和光潔度也越差。

　　超微粒子乳液，粒徑在0.5-100nm，介于溶液和膠體之間，一般為透明的分散體系。適當(dāng)加一定成膜助劑，則在低于MFFT的溫度下，能形成致密、光潔的膜，因此日益受到人們的關(guān)注。目前，對(duì)微乳液聚合的研究取得了很大進(jìn)展。20世紀(jì)80年代Stofer和Bone首先報(bào)道了MMA和MA的微乳液聚合。90年代后，微乳液聚合的研究工作更為深入，L.A. Rodrieguez等人對(duì)聚合進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究；F.T.Tadros等提出了微乳液形成機(jī)理；M.Okubo和T.Kusano提出了微乳化機(jī)理；S.Qutubuddin等人研究了乳化劑類(lèi)型及“協(xié)同”表面活化劑對(duì)微乳液聚合的影響。