朱明琴 劉德明
摘要:介紹了通過向有機(jī)聚硅氧烷活性組份中加入聚硅氧烷改性聚醚酯有機(jī)結(jié)合后,再與?;舛烁男跃勖蚜己玫呐湮槠饋碇苽涑傻娜橐籂畹撵o電植絨膠消泡劉,并研究了有機(jī)聚硅氧烷活性組分、聚硅氧烷改性聚醚酯、酰基封端性聚醚組份用量對(duì)靜電植絨膠生產(chǎn)過程中泡沫消除的影響及對(duì)后期配漿過程中泡沫的抑制的影響。 關(guān)鍵詞:有機(jī)結(jié)合:?;舛烁男跃勖?配伍;后期配漿
1前言
靜電植絨膠主要是丙烯酸類粘合劑,系以丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯等丙烯酸酯為主體,加入乳化劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、采用以水為分散相的乳液法聚合而成[3]。乳化劑的作用是降低單體油相和水相間的界面張力,在乳液聚合過程中起乳化單體、增溶單體和穩(wěn)定聚合物乳液的作用,丙烯酸乳液聚合乳化劑以非離子表面活性劑為主,但非離子表面活性劑僅有水化作用,乳液穩(wěn)定性較低。因而在乳膠粒子表面少量插入陰離子表面活性劑,為增加電荷斥力,而且乳液的穩(wěn)定性相對(duì)較高。乳化劑的存在是靜電植絨膠在受到剪切作用下產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的根本原因。因而,消泡劑是靜電植絨膠中不可缺少的一種添加劑。
市面上有機(jī)硅消泡劑消抑泡效果好,但其與體系相容性差,隨著存放時(shí)間的加長(zhǎng)液面有浮油出現(xiàn),特別在配漿高剪切過程中,小氣泡很難從增稠的膠水中脫除出來,從而導(dǎo)致后序植絨牢度低、耐磨性能差。
2實(shí)驗(yàn)
2.1主要原料與儀器
甲基硅油500MP.s,羥基硅油IOOOMPa.s濟(jì)南龍城有機(jī)硅有限公司;疏水氣相二氧化硅R972( Degussa co.,td);增稠劑(北京天一永昌化工科技有限公司),抗微生物劑(無錫康愛特化工有限公司);二元羧酸(己二酸)(浙江網(wǎng)光生化股份有限公司);聚乙二醇(海安石化工廠),聚丙二醇(海安石油化工廠);三甲基硅氧封端含氫聚硅氧烷(上海云鷹商貿(mào)有限公司);
2.2有機(jī)硅氧烷活性組份的制備
稱取甲基硅油、羥基硅油、疏水氣相二氧化硅依次加入反應(yīng)釜中,攪拌升溫到160℃攪拌維持2.5h后,再維持此溫度抽真空(真空度為-0.05MPa)0.8h,得有機(jī)硅氧烷活性組份。
2.3聚硅氧烷改性聚醚酯的制備
2.3.1聚醚酯的制備
稱量二元羧酸與聚乙二醇和聚丙二醇和催化劑加入反應(yīng)器中,攪拌并通人氮?dú)?,加熱?50~2000C,酯化反應(yīng)3h~6h,得到聚醚酯[2]。
2.3.2聚硅氧烷改性聚醚酯的制備
稱量聚醚酯、三甲基硅氧封端含氫聚硅氧烷、溶劑和催化劑加入到反應(yīng)器中,攪拌并通人氮?dú)猓訜嶂?00 ~110℃,反應(yīng)8~lOh;然后降溫,加入碳酸氫鈉中和,經(jīng)抽濾及減壓蒸餾除去殘余的催化劑、溶劑及低沸點(diǎn)物質(zhì),即得聚硅氧烷改性聚醚酯[J]。
2.4消泡劑制備
2.4.1 A組份的制備
稱取有機(jī)聚硅氧烷活性組份,聚硅氧改性聚醚酯,親油性乳化劑、親水性乳化劑,升溫到80℃進(jìn)行乳化,得到乳狀液體。
2.4.2 B組份的制備
稱取?;舛烁男跃勖?、增溶劑,加入反應(yīng)釜中攪拌到透明,即得B組份。
2.4.3消泡劑制備
稱取A組份、B組份在窒溫下混勻得粘稠微黃乳狀液即為消泡劑。
2.5消泡劑的性能測(cè)試
2.5.1消抑泡性能測(cè)試
在500mL量筒中加入IOOmL起泡液(0.5%十二烷基苯磺酸鈉+1%NP-1O),將與N2瓶相連的玻璃管插入起泡液量0.5%消泡劑,記錄泡沫消除的時(shí)間,時(shí)間越短說明消泡性能越好,再記錄泡沫體積達(dá)到500mL的時(shí)間,所需時(shí)間越長(zhǎng),說明消泡劑的抑泡性能越好。
2.5.2后期配漿試驗(yàn)
在配漿桶中加入已加消泡劑的靜電植絨膠300g,高速攪拌3min,然后加入28%氨水,攪拌5min,靜止觀察液面有無泡沫,泡沫越少說明抑泡性能越好。
2.5.3植絨產(chǎn)品耐磨性能測(cè)試
在廢棄的輪胎為原料制成的橡膠地毯底材上,涂布已加膠液,涂膠量為240g/m2。用靜電植絨機(jī)在涂有膠液的地毯底材表面植上長(zhǎng)度為0.5 - 0.7mm尼龍絨毛。于110℃下烘干12min,然后置于室溫下自然干燥3.5h,即制成測(cè)試樣品。用學(xué)振型磨擦牢度計(jì)進(jìn)行測(cè)試工,至試樣中部絨毛尚未脫落的最大摩擦次數(shù),次數(shù)越多說明植絨牢度越好。
3結(jié)果與討論
有機(jī)硅氧烷活性組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)( HW)對(duì)消抑泡性能的影響:
固定B組份不變,調(diào)整A組份中有機(jī)硅氧烷活性組份,表一可知有機(jī)硅氧烷活性組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)消抑泡性能有很大的影響,含量低消抑泡性能、耐磨性能會(huì)變差;含量過高與植絨膠水的相容性會(huì)變差,影響后期配漿施膠過程,并使植絨產(chǎn)品的植絨牢度、耐磨性能變差;當(dāng)有機(jī)硅氧烷活性組份為25時(shí)消抑性能及植絨產(chǎn)品的植絨牢度、耐磨性能最好。
固定B組份不變,由表二中可知,有機(jī)硅氧烷聚醚酯不加時(shí),植絨產(chǎn)品的摩擦次數(shù)最低;當(dāng)加入量越來越大時(shí)消泡性能未受影響,抑泡性能越來越好;當(dāng)加入量為23時(shí)消泡為3秒,抑泡為120秒,植絨產(chǎn)品的耐磨次數(shù)為2950次,達(dá)到最好的性能;當(dāng)加入量越過23時(shí),消抑泡性能越來越差,植絨產(chǎn)品的磨擦次數(shù)也越來越少。
固定A組份不變,調(diào)整B組份的量,由表三中可知,當(dāng)?;舛烁男跃勖奄|(zhì)量分?jǐn)?shù)為50時(shí)消抑泡性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
4結(jié)論
①通過向有機(jī)聚硅氧烷活性組份中加入聚硅氧烷改性聚醚酯有機(jī)結(jié)合后,再與?;舛烁男跃勖蚜己玫呐湮槠饋碇苽涑傻娜橐籂畹撵o電植絨膠消泡劉,消抑泡性能較好及植絨產(chǎn)品的植絨牢度較好;
②有機(jī)聚硅氧烷活性組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25,有機(jī)聚硅氧性聚醚酯組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23,酰基封端改性聚醚組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50時(shí),植絨消泡劑的消抑泡性能達(dá)到最佳的狀態(tài),植絨產(chǎn)品的牢度最好。
參考文獻(xiàn):
[1]孫繼昌,高凱,楊青.靜電植絨粘合劑FS-496的合成及應(yīng)用[J].印染,2007.
[2]周鴻剛,聚醚脂肪酸酯的合成及應(yīng)用[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展,2009,10(5).
[3]耿洪濤.有機(jī)硅改性聚醚酯消泡劑的制備及應(yīng)用研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2007.