在美國(guó)，從1926年起，Behr—Manning公司在制造砂紙時(shí)，為了使磨粒的尖端向上以提高磨擦的研磨效果的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電沉積、栽植的作用，進(jìn)而一步一步地發(fā)展演變而成為今天的靜電植絨。 1929年，由法國(guó)人雷綱·拉歐蘇瓦在英國(guó)提出了制造天鵝絨類制品的專利，這可能是有關(guān)植絨最早的文獻(xiàn)了。在上個(gè)世紀(jì)30年代，德國(guó)出現(xiàn)了靜電植絨技術(shù)，到了60年代取得了突破性的進(jìn)展。當(dāng)前在德國(guó)、意大利、日本、美國(guó)等都處于領(lǐng)先地位。

　　靜電植絨以其特有的性能和風(fēng)格，已廣泛應(yīng)用于家紡服裝、汽車內(nèi)飾、絕緣材料、橡膠及塑膠制品等方面。隨著其性能的不斷提升，靜電植絨制品的應(yīng)用將更加廣泛。目前植絨粘合劑主要有溶劑型和水乳型兩大類，而近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)環(huán)保的要求日趨嚴(yán)格，溶劑型膠黏劑的使用和發(fā)展明顯受到限制。因此，作為安全型的水乳型膠黏劑成為植絨粘合劑發(fā)展的主體方向。

　　丙烯酸酯聚合物為主體的乳膠液體系適用范圍廣、原料易得、使用方便、價(jià)格低廉且無(wú)污染，成為目前較受歡迎的一類植絨專用膠。水乳型丙烯酸酯類粘合劑是生產(chǎn)安全、環(huán)境污染小且成本較低，同時(shí)具有優(yōu)良的耐候性、耐老化性的靜電植絨劑。

　　1 實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器

　　主要原料：N一羥甲基丙烯酰胺，CP;過(guò)硫酸銨， AR;十二烷基硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯，AR;丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，AR;丙烯酸， AR。

　　儀器：電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，耐摩擦洗刷牢度儀，電子天平，電子恒溫不銹鋼水浴鍋，強(qiáng)力攪拌儀。

　　1.2 合成方法

　　在三口燒瓶中加入一定量的乳化劑OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚），K一12（十二烷基硫酸鈉），蒸餾水，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸和N一羥甲基丙烯酰胺等單體，在一定溫度下進(jìn)行乳化，調(diào)節(jié)pH值，得到自制預(yù)乳液，待用。

　　將待用的乳液分為兩部分，一部分混合定量蒸餾水加入三口燒瓶中打底，另一部分置于分液漏斗中與一定比例的引發(fā)劑進(jìn)行雙滴加。升至一定溫度開(kāi)始聚合反應(yīng)，保持一定時(shí)問(wèn)直到反應(yīng)結(jié)束。

　　2 分析與測(cè)試

　　2.1耐沾污性

　　滌/棉織物浸軋00g/L粘合劑（一浸一軋），1 00 ℃烘干，150℃焙烘3min;與未浸軋粘合劑的滌/棉織物同時(shí)浸入o.02g/L的分散染料染浴中，于80%處理5rain;水洗，IO0℃烘干;測(cè)k/s值，并計(jì)算表觀沾色比值。表觀沾色比值越小，粘合劑的耐沾污性越好。

　　表觀沾色比值=（K/S）A/（K/S）B

　　其中：（K/S）A--浸軋粘合劑織物的K/S值;

　�。↘/s）B--未浸軋粘合劑織物的K/S值;

　　2.2 高溫泛黃性

　　在凈洗后的純棉漂布上印制500g/L粘合劑。100℃烘干，180℃焙烘2min，冷卻后測(cè)試其泛黃指數(shù)（Y1 ）。

　　Y1=l00 （1.30X-1.15Z）/Y

　　式中x，Y，z為樣品在D /10。光源條件下的三刺激值。Y1值越大，說(shuō)明樣品越黃。

　　2.3 干/濕摩擦牢度測(cè)試

　　在電動(dòng)摩擦牢度儀上測(cè)試，參照GB3920—1997 紡織品耐摩擦色牢度測(cè)試方法，測(cè)干/濕摩擦牢度，并按GB25 1—1995《染色牢度沾色樣卡》進(jìn)行灰卡評(píng)級(jí)。

　　3 結(jié)果與討論

　　3.1 引發(fā)劑分配比例的影響

　　引發(fā)劑是乳液聚合反應(yīng)中的重要配方之一，其種類、用量和加入方式會(huì)直接影響聚合反應(yīng)的速率以及產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。本實(shí)驗(yàn)對(duì)比不同引發(fā)劑分配比例下產(chǎn)品的性能，確定最佳的配比方式。

　　由表1可知，引發(fā)劑分配比例采用1：3：1分三次加入進(jìn)行聚合時(shí)，產(chǎn)品的干摩擦牢度、濕摩擦牢度指標(biāo)最好，抗高溫泛黃;生和耐沾污性較好。

　　采用1：3：1的分配比例分步加入引發(fā)劑可降低溶液中引發(fā)劑的瞬間濃度，使單體不過(guò)早交聯(lián)，反應(yīng)平穩(wěn)，降低未反應(yīng)單體量，提高單體的轉(zhuǎn)化率。在引發(fā)階段第一步中，如果加入過(guò)多的引發(fā)劑，雖使溶液中引發(fā)劑濃度提高，縮短引發(fā)時(shí)間，但使得前期的聚合反應(yīng)劇烈，不利于單體聚合形成大分子。同時(shí)，由于引發(fā)劑本身是電解質(zhì)，如果濃度過(guò)高，其引起的電解質(zhì)鹽效應(yīng)會(huì)引起粒子聚結(jié)，降低乳液的穩(wěn)定性。在第二步中，如果雙滴加所用引發(fā)劑較少，雖然反應(yīng)溫和，但是所需聚合時(shí)問(wèn)較長(zhǎng)，在確定時(shí)間內(nèi)未反應(yīng)的單體含量偏高;若雙滴加所用引發(fā)劑較多，會(huì)使反應(yīng)速度過(guò)快，產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，使得反應(yīng)不易控制，造成粒子聚結(jié)，降低產(chǎn)率。在第三步中進(jìn)行引發(fā)劑追加，有利于未反應(yīng)單體進(jìn)一步反應(yīng)。

　　3.2 雙滴加溫度的確定

　　由表2可知，在85℃下進(jìn)行雙滴加所得產(chǎn)品的抗高溫泛黃性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。由于引發(fā)劑APS為熱分解性的引發(fā)劑，溫度因素對(duì)其分解速率常數(shù)的影響較大。當(dāng)溫度較低時(shí)，引發(fā)劑分解速率較小，使得聚合速率相對(duì)較慢，單體反應(yīng)不完全;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，引發(fā)劑分解速率過(guò)大，使得聚合速率過(guò)快，粒子聚結(jié)，不易形成大分子，導(dǎo)致產(chǎn)率下降，影響產(chǎn)品性能。

　　3.3 雙滴加時(shí)間的確定

　　由表3可知，雙滴加時(shí)間為100min所得產(chǎn)品的抗高溫泛黃性和耐沾污性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。

　　由于單體聚合過(guò)程是放熱反應(yīng)，如果雙滴加時(shí)間過(guò)短，會(huì)使引發(fā)劑瞬間濃度過(guò)高，導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)快、聚合熱難以控制、產(chǎn)生粒子聚結(jié)，使產(chǎn)品的產(chǎn)率降低;如果雙滴加時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使引發(fā)劑瞬間濃度過(guò)低，雖然反應(yīng)溫和、能有效的控制聚合熱且反應(yīng)完全，但反應(yīng)過(guò)慢，降低產(chǎn)率，不適合生產(chǎn)。

　　3.4 追加后保溫溫度的確定

　　由表3可知，雙滴加時(shí)間為100min所得產(chǎn)品的抗高溫泛黃性和耐沾污性最好，干摩擦牢度、濕摩擦牢度較好。

　　由于單體聚合過(guò)程是放熱反應(yīng)，如果雙滴加時(shí)間過(guò)短，會(huì)使引發(fā)劑瞬間濃度過(guò)高，導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)快、聚合熱難以控制、產(chǎn)生粒子聚結(jié)，使產(chǎn)品的產(chǎn)率降低;如果雙滴加時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使引發(fā)劑瞬間濃度過(guò)低，雖然反應(yīng)溫和、能有效的控制聚合熱且反應(yīng)完全，但反應(yīng)過(guò)慢，降低產(chǎn)率，不適合生產(chǎn)。

　　3.4 追加后保溫溫度的確定

　　由表5可知，追加后保溫時(shí)問(wèn)為60min所得產(chǎn)品的干摩擦牢度和濕摩擦牢度雖然最好，但是其抗高溫泛黃性和耐沾污l生最差，故不采用該方法。追加夠保溫時(shí)間為80min所得產(chǎn)品的干摩擦牢度和濕摩擦牢度雖稍次于保溫60min所得產(chǎn)品，但是其抗高溫泛黃性和耐沾污性明顯優(yōu)于保溫60min所得產(chǎn)品，其綜合性能最好。

　　如果追加保溫時(shí)間過(guò)短，未反應(yīng)的單體含量較多，導(dǎo)致靜電植絨粘合劑的粘結(jié)性和成膜性較差;如果追加保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不但延長(zhǎng)加工時(shí)間，而且使乳液中的乳膠粒聚結(jié)，降低乳液的穩(wěn)定性。

　　4 結(jié)論

　　通過(guò)對(duì)引發(fā)劑配比、雙滴加溫度及時(shí)間、追加后保溫溫度及時(shí)間4個(gè)因素對(duì)合成產(chǎn)物性能的影響，得出最佳合成工藝為：引發(fā)劑按1：3：1的分配比例加入聚合體系，恒溫80—85%下100min完成雙滴加，追加引發(fā)劑后升溫3-5℃保溫80min，反應(yīng)結(jié)束。

　　來(lái)源: 孟嘯，孟穎，權(quán)衡（來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)）