水性发泡阻燃涂层胶

水性发泡阻燃涂层胶

用于纺织品的水性发泡阻燃涂层胶以添加型居多，一般可分为两种。一种是添加固体粉末阻燃剂，但阻燃剂在胶体中分散不均匀，整理后布面比较粗糙；另一种是添加液体阻燃剂，缺点是整理后布面比较油腻，阻燃效果的耐洗性较差。现主要介绍一种新产品：反应型水性发泡阻燃涂层胶。该反应型丙烯酸酯水性发泡阻燃涂层胶在织物上耐久性好，成膜透明度高，使织物底色易于显现等。

一、整理工艺

涂层胶→机械发泡→涂饰织物→预烘(80℃×2min)→焙烘(160℃×2~3min)

以处理“竹浆纤维织物”为例，进行分析和研究。

二、影响水性发泡涂层胶性能的主要因素

1、软硬单体的比例

合成丙烯酸酯乳液的主要单体一般包括软单体和硬单体，并辅以一些功能单体和交联单体。软单体的玻璃化温度低，赋予乳液黏结性，如丙烯酸丁酯；硬单体的玻璃化温度高，赋予乳液内聚力，如丙烯腈。随着软单体丙烯酸丁酯含量的增大，涂层胶变软、变黏，附着力降低；随着硬单体丙烯腈含量增大，涂层胶变硬、变脆，且易发黄。综合考虑，调节软硬单体的质量比为1.5~2：1时，合成的水性发泡阻燃涂层胶稳定性好，膜韧性好，发泡力强，且泡沫细腻均匀，稳泡时间长。经此涂层胶整理的竹浆纤维织物手感柔软，富有弹性。

2、烯丙基磷酸二甲酯用量

烯丙基磷酸二甲酯是阻燃单体，分子中的磷元素和丙烯腈中的氮元素构成了氮磷协同阻燃效应，可赋予竹浆纤维织物很好的阻燃效果。随着烯丙基磷酸二甲酯用量的增加，经发泡阻燃涂层胶整理后的竹浆纤维织物容易发黏，附着力下降严重。试验中，烯丙基磷酸二甲酯的用量占单体总量的5%，阻燃效果较好，且对其它性能的影响较小。

3、乳化剂用量

乳化剂对乳液聚合过程的顺利进行，以及乳液的贮存稳定性起着决定性作用。丙烯酸酯乳液聚合常用的乳化体系为阴离子型和非离子型复配体系。阴离子型乳化剂具有生成乳液粒子小，乳液机械稳定性好，聚合过程中很少产生凝胶现象等优点；但乳液对电解质比较敏感，容易造成稳定性降低。非离子型乳化剂化学稳定性好，但乳化能力差，聚合物颗粒稍粗，使聚合速度减慢。采用阴离子型和非离子型复配乳化体系，可通过两类乳化剂在乳胶粒子间的交叉吸附，提高乳化效率，增加乳液稳定性。

4、交联单体用量

线性结构的丙烯酸酯具有热塑性材料固有的缺陷，即热黏、冷脆和机械强度低。在乳液聚合时加入交联单体N-羟甲基丙烯酰胺，可在涂层胶的分子链上引入反应性官能团，提高涂层胶的内聚强度和黏接强度。引入的反应性官能团在一定条件下可与竹浆纤维素上的羟基发生化学交联，从而提高水性发泡阻燃涂层胶的附着力。随着N-羟甲基丙烯酰胺用量的增加，织物的各项牢度均有提高,但提高至一定程度后再增加用量，牢度的变化不大，凝聚物反而增多，产品收率降低，暴聚的可能性增大。综合考虑，N-羟甲基丙烯酰胺的用量以2%较佳。

5、引发剂用量

乳液聚合体系中的引发剂大多为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠等水溶性过硫酸盐。试验选用过硫酸铵为引发剂研究发现，随着过硫酸铵用量的增加，反应聚合速率提高，聚合物的分子量和乳液稳定性降低。过硫酸铵用量过少，则聚合速率慢。用量为0.3%~0.4%时，制备的乳液呈蓝光，粒径小，乳液稳定性好。加入过硫酸铵水溶液时，应先加入其30%与预乳化单体一起反应，60%用于中途反应与预乳化单体一起滴加，剩下的10%在预乳化单体滴完之后滴加，以保证单体的转化率。

6、涂层胶的含固量

水性发泡阻燃涂层胶的含固量是影响其发泡性能的一个重要因素。

由表3可知，涂层胶的含固量对其发泡力影响很大。含固量过低，乳液无法发泡。含固量高，则容易发泡，且发泡力强，泡沫半衰期长，即稳泡时间长。但是，含固量过高在合成涂层胶的反应中易生成凝聚物，引起暴聚。综合考虑，含固量以50%为宜。此外，加入少量稳泡剂，有利于提高发泡力及稳泡时间。

7、其它性能

与非发泡涂层相比，发泡涂层具有很多特殊的性能，两者的性能比较见表5。

由表5可知，与非发泡涂层相比，发泡涂层具有非常好的透气性，达到相近厚实感所需涂层胶的量较少，故可减少生产成本，降低焙烘时水分蒸发的能耗，具有节能减排的优点。经发泡涂层整理的织物手感柔软，更富有弹性。

以整理竹浆纤维织物为例，与整理前相比，经非发泡涂层整理后的竹浆纤维织物表面覆盖了一层光滑致密的膜，而经发泡阻燃涂层整理后的竹浆纤维织物表面覆盖的是一层粗糙并带有无数微孔的膜。将机械发泡后的水性发泡阻燃涂层胶刮涂于干净的玻璃板上，烘干成膜。用数码相机拍摄膜表面形态，发现水性发泡涂层胶成膜后形成了无数凹凸不平的微孔，这些微孔使竹浆纤维织物具有很好的透气透湿性和弹性。

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