交联剂丙烯酸乳液中的应用.docVIP

AAEM在丙烯酸乳液中的应用 MX-005超支化改性丙烯酰胺 铭骧化工科技(上海)有限公司在国内率先生产了甲基丙烯酸酯类特种单体AAEM。在本文中,本公司将对AAEM的性能从官能基团以及共聚方案等角度进行分析,以便于印花材料商及乳液制造商正确使用AAEM。概述:AAEM的化学名为2- 【〔 2- 甲基 -1- 氧基 -2- 丙烯基〕氧】乙基 3- 氧基丁酸酯，在其分子结构中，含有一个端基双键和一个端基乙酰乙酰基团。位于端基的双键，使得AAEM极容易发生自由基聚合反应；另一端的乙酰乙酰基团由于双羰基的共轭效应，导致中间的亚甲基上的-H极为活泼，易于发生多种基团反应。1． 在自交联丙烯酸乳液或者PUA乳液中，起到自交联的作用；2． 用作环氧树脂可固化稀释剂，可以在叔胺的催化下，与环氧基团发生开环共聚合；3． 在不饱和聚酯树脂中，AAEM是一个反应性共促进剂，与钴盐联用取得良好色泽和气干效果。4． 在UV光固化树脂和光固化涂料中，可以起到UV活化点的作用。另外，AAEM具有良好的络合性能，可与多种金属离子发生络合反应，大大增加对金属表面的附着力。特殊的分子结构使得AAEM在丙烯酸乳液聚合、以不饱合聚酯树脂为基础的树脂，UV光固化等领域具有广泛的用途。在自交联丙烯酸乳液中使用AAEM：AAEM的常温交联机理： AAEM通常被用做一种丙烯酸乳液的常温交联单体。其自交联机理为：在丙烯酸树脂的主链中引入了乙酰乙酰基团，此基团中存在一个亚甲基，它上面的-H由于双羰基的共轭作用，具有极强的还原性，很容易被氧化离域，形成一个类似自由基的结构，这个结构可以与其同分异构体--烯醇式的双键进行加成，也可以自身聚合，完成交联。这个过程在常温下就可以进行。在高温或紫外光（可见光波长即可）照射下，这个过程会变的更快。这也是利用AAEM制备光交联涂料的基础。另外，乙酰乙酰基团中存在二个羰基，从这个角度来看，等于是在丙烯酸乳液主链中引入了羰基，可与肼类通过成肟反应完成自交联。因此，也有一些技术方案是用ADH（已二酸二酰肼）进行常温交联。但引入一个新的组分完成交联，已经不是传统意义上的自交联，因此本文不做讨论。请注意：在我们讨论AAEM的所有性能的时候，这个亚甲基位的-H的活泼性是一个重要出发点。例如：当用AAEM共聚时，体系的引发效率会成倍增加，这是由于AAEM中乙酰乙酰基团的还原性，导致APS产生引发自由基的速度大大加快。如果乳化剂的选择不当或者反应温度过高，会由于反应过于迅猛导致结渣。这样就会产生AAEM的消耗，影响乳液的性能。即便是没有产生结渣现象,引发过程也消耗了部分AAEM,因此，以氧化还原法来制备带有AAEM的自交联乳液是正确的选择。再比如：如果乳液的粒径过细，乳胶粒的外层没有非离子乳化剂的充分包围，会使得乙酰乙酰基团易与水溶氧接触，由于氧化反应导致乳液发黄。在有机碱的作用下，活泼氢的还原性会变的更强，变黄的现象也就更为明显。因此，在用AAEM制备乳液时，乳液粒径不宜太细。不过，从另一个角度来讲，一元有机胺会成为AAEM自交联的良好催化剂。铭骧化工技术部经过进一步的实验，认为AAEM的聚合方法应该为：1、 氧化还原反应，反应温度控制在75度以下；2、 在纺织乳液中，乳化体系采取MX-006阴非一体乳化剂与平平加25联用；3、 在其它领域的乳液中，乳化体系采取MX-006阴非一体乳化剂与MX-008非离子乳化剂联用。AAEM在纺织印花领域的应用：1． 涂料印花粘合剂涂料印花粘合剂,也被称之为固浆。从第一代产品发展到现在，对产品的要求越来越高：比如手感要柔软、效果最好要类似于活性印花，印花牢度要好、湿擦要达到三级以上、皂洗不掉色，产品要无甲醛释放等等。 我们通常所使用的涂料印花粘合剂,都属于自交联丙烯酸乳液,固含量基本在30-40%之间。从不断提高的要求来看，用AAEM生产的涂料印花粘合剂的甲醛释放量在1个PPM以下，很适合用于涂料印花粘合剂的单体。同时，AAEM自身虽然是常温交联单体，但它的交联速度并不快，这也不容易造成堵网问题。一般来讲，在涂料印花粘合剂应用AAEM时，只要固含量能够在30%以上，一吨乳液中用10公斤AAEM，色牢度就不会有问题，对成本的影响并不高,如果要增加牢度,可以继续增加AAEM的用量。以往AAEM全有赖于进口，价格一直居高不下，自铭骧化工自主研发生产之后，价格得以平抑，增加用量就成为可能了。注意几个方面的问题：A．乳化剂选择和配比：如果固含量在40以下，阴离子乳化剂用K12即可，非离子乳化剂推荐使用铭骧化工的MX-008，