【摘要】：靜電植絨是使絨毛在電場(chǎng)力的作用下垂直插入到帶有粘合劑的基材表面的過程。丙烯酸酯粘合劑產(chǎn)品在紡織行業(yè)中應(yīng)用廣泛。然而,聚丙烯酸酯是一種易燃的高分子材料,在實(shí)際應(yīng)用過程中存在安全問題。因此,制備具有阻燃性能的丙烯酸酯粘合劑顯得尤為重要。因此本論文將以上兩種方法結(jié)合,采用化學(xué)改性的方法將阻燃單體和有機(jī)硅單體接枝到丙烯酸酯乳液,制備了含磷型硅丙乳液;然后經(jīng)氫氧化鋁共混改性后制備成阻燃硅丙粘合劑,并應(yīng)用于靜電植絨工藝中。論文主要進(jìn)行了以下工作:(1)通過單因素實(shí)驗(yàn)探討反應(yīng)單體種類及配比、乳液反應(yīng)溫度、乳化劑用量及配比、引發(fā)劑用量、單體甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯(PAM-100)用量以及緩沖劑(NaHCO_3)用量對(duì)乳液性能的影響。通過對(duì)反應(yīng)單體轉(zhuǎn)化率,乳液凝聚率、穩(wěn)定性,聚合現(xiàn)象以及乳膠粒徑和成膜性等各項(xiàng)性能的分析確定了合成含磷型硅丙乳液的最優(yōu)工藝:選用丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙烯基硅油和甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯(PAM-100)為反應(yīng)單體,雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)為交聯(lián)單體;單體配比為BA/EA/MMA/PAM-100=55/25/15/5;聚合溫度為85℃;乳化劑用量為4%,配比為3:2,引發(fā)劑用量為0.4%,PAM-100用量為5%,NaHCO_3用量為1%。(2)采用納米粒徑測(cè)試儀、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析儀(TG)、差示掃描量熱分析儀(DSC)對(duì)含磷型硅丙乳液的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。結(jié)果顯示:乳膠粒子具有核殼結(jié)構(gòu),乳液粒徑小且平均粒徑為168.1 nm;單體之間均發(fā)生反應(yīng);合成的乳膠粒子只存在一個(gè)玻璃化溫度,實(shí)際測(cè)試值為-28.44℃,與理論值-29℃基本一致;含磷型硅丙乳液膠膜與工業(yè)硅丙乳液膠膜相比其耐熱性能提高了69.56℃。(3)將制備的含磷型硅丙乳液與無(wú)機(jī)阻燃劑共混得到阻燃硅丙粘合劑。本論文選用Al(OH)_3作為無(wú)機(jī)阻燃劑,探討了添加不同量的Al(OH)_3對(duì)粘合劑阻燃性能的影響。通過UL-94阻燃防火等級(jí)測(cè)試及標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)試評(píng)定其阻燃性能,結(jié)果顯示:未添加阻燃劑的含磷型硅丙乳液膠膜在10 s內(nèi)燃盡,工業(yè)硅丙乳液膠膜在3 s內(nèi)燃盡,說(shuō)明含磷型硅丙乳液的阻燃性能優(yōu)于工業(yè)硅丙乳液。當(dāng)Al(OH)_3添加量為乳液的50%時(shí),阻燃硅丙粘合劑阻燃等級(jí)達(dá)到V-1級(jí);工業(yè)粘合劑未達(dá)到評(píng)定等級(jí),當(dāng)Al(OH)_3添加量達(dá)到100%時(shí),阻燃硅丙粘合劑完全不燃燒,工業(yè)粘合劑達(dá)到V-0級(jí)。說(shuō)明在相同阻燃劑添加條件下阻燃硅丙粘合劑的阻燃性優(yōu)于工業(yè)粘合劑的阻燃性。(4)將阻燃硅丙粘合劑用于靜電植絨工藝中,探討上膠量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間和不同阻燃劑添加量對(duì)植絨織物性能的影響。確定靜電植絨最優(yōu)工藝參數(shù)為:上膠量250 g/m~2、焙烘溫度100℃、焙烘時(shí)間5 min、阻燃劑用量為50%~100%;所得植絨織物的植絨牢度達(dá)到9000次以上,彎曲長(zhǎng)度僅為2.6 cm,手感柔軟達(dá)到3~4級(jí),干摩擦牢度達(dá)到4級(jí),濕摩擦牢度達(dá)到3~4級(jí),均達(dá)到靜電植絨家紡用產(chǎn)品一等品的標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ433
【圖文】：

阻燃硅丙靜電植絨粘合劑的植絨原理植絨是利用靜電效應(yīng)在帶有粘合劑的物體表面植入絨毛的一植絨示意圖如圖 1-1 所示。絨毛經(jīng)過通電的供毛裝置帶負(fù)電荷場(chǎng)中分開并做直立運(yùn)動(dòng)，當(dāng)供毛裝置靠近涂覆粘合劑的基材裝置的網(wǎng)眼中垂直粘附于基材表面。植入絨毛后的基材經(jīng)過膜并固定直立的絨毛。

阻燃硅丙靜電植絨粘合劑的制備及應(yīng)用靜電植絨基材：靜電植絨基材的種類多樣、應(yīng)用范圍廣泛、不受基材材質(zhì)和性能影響，各種基材均可應(yīng)用于植絨。如：紡織布、塑料、皮革、紙、陶瓷、海綿及金屬等。1.2.3 靜電植絨工藝靜電植絨對(duì)于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，所使用的基材和絨毛不同，植絨的設(shè)備也不一樣，但是其加工工藝流程是相似的。具體流程如圖 1-2 所示，主要包括基材涂膠、植絨、焙烘和后整理步驟。

生的自由基進(jìn)入到膠束內(nèi)，引發(fā)單體的鏈增長(zhǎng)，形成乳膠粒。反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行膠粒不斷增大或增多。隨著轉(zhuǎn)化率的提高，乳膠粒的體積增大，當(dāng)乳膠粒的恒定時(shí)，乳膠粒中的單體濃度不變，聚合速率恒定。聚合反應(yīng)速度隨著乳膠單體濃度的下降而減小，直至單體全部共聚形成聚合物。.3.2 核殼丙烯酸酯乳液的研究進(jìn)展核殼結(jié)構(gòu)是由一種材料通過化學(xué)鍵或其他作用力將另一種材料包覆起來(lái)的結(jié)構(gòu)[49]。核殼結(jié)構(gòu)具有兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，從而克服單個(gè)材料的缺點(diǎn)。核殼烯酸酯乳液主要是由種子乳液聚合法制備，其制備工藝與常規(guī)乳液聚合一致]。首先將一定量單體按常規(guī)乳液聚合的方法制得種子乳液即核層乳液，隨后子乳液中加入同一種類型的單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，則實(shí)現(xiàn)種子乳膠粒子體積的，加入不同類型的單體則形成核殼結(jié)構(gòu)的乳膠粒。PihuiPi 等[52]以甲基丙烯酸甲酯（MMA），丙烯酸丁酯（BA）和丙烯酸（AA主要原料，以雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）和己二酸二酰肼（ADH）為交聯(lián)單體備了具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯乳液，制備方法如圖 1-3 所示。

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本文編號(hào)：2790940