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2結(jié)果與討論

2.1 苯乙烯用量的影響

苯乙烯用量對(duì)乳液的玻璃化溫度影響較大,試驗(yàn)配方中有5種單體,固定單體總量為40 g[m(BA)∶m(EA)∶m(MMA)∶m(AA)=90∶60∶24∶5],改變St 的用量,計(jì)算共聚物玻璃化溫度(Tg),分析乳液性能和涂膜性能的變化,其結(jié)果見表1.

從表1 可見,調(diào)節(jié)苯乙烯單體用量,可獲得不同Tg的共聚物.隨著苯乙烯用量的增加,乳液的轉(zhuǎn)化率和含固量降低,凝聚率增大,原因是苯乙烯和丙烯酸酯類單體的相容性較差,從而影響了單體轉(zhuǎn)化率和乳液穩(wěn)定性.[7]隨著苯乙烯用量的增大,涂膜吸水率降低,原因是苯乙烯的剛性較大,潤(rùn)濕性能較弱.當(dāng)苯乙烯用量為8%(對(duì)單體總質(zhì)量)時(shí),剝離強(qiáng)度出現(xiàn)極大值,原因是當(dāng)苯乙烯用量超過(guò)一定量,隨著聚合物分子鏈中苯環(huán)的增多,極性變?nèi)?附著力降低,對(duì)織物表面潤(rùn)濕性差,無(wú)法良好粘接,剝離強(qiáng)度降低.綜合考慮,選擇苯乙烯用量為8%(對(duì)單體總質(zhì)量).

2.2差示掃描量熱分析

測(cè)得含8%(對(duì)單體總質(zhì)量)St 改性丙烯酸酯類共聚物(SA)和不含St 的純丙烯酸酯類共聚物(A)的DSC曲線如圖1 所示.

從圖1 可見,SA 和A 的DSC 曲線分別在-20~-5℃和-35~-15 ℃出現(xiàn)一個(gè)臺(tái)階,原因是溫度達(dá)到了共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,2 條曲線均只出現(xiàn)了一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,說(shuō)明制得的乳液為均相粒子,單體均參與了共聚.通常確定Tg的方法有多種,本文采用的方法為:由玻璃化轉(zhuǎn)變前后的直線部分取切線,再在試驗(yàn)曲線上取一點(diǎn),使其平分兩切線間的距離,這一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度即為Tg.[8]按上述方法確定SA和A的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為-13.1 ℃和-24.7 ℃,可見St 改性后的聚丙烯酸酯類共聚物的玻璃化溫度升高,原因是苯乙烯單體共聚到丙烯酸酯鏈上后,增加了分子鏈的剛性,抑制了聚合物分子的運(yùn)動(dòng).

2.3熱失重和微分熱失重分析

由圖2 和圖3 可以得到,2 種試樣的外延起始降解溫度T0分別為純棉織物346.9 ℃,SA 涂層棉織物374.1 ℃;外延終止降解溫度Tf分別為純棉織物380.5℃,SA 涂層棉織物417.3 ℃;質(zhì)量損失率分別為純棉織物72.68%,SA 涂層棉織物55.80%和降解峰值溫度Tp分別為純棉織物368.0 ℃,SA 涂層棉織物404.0 ℃.SA涂層棉織物的耐熱性較純棉織物有明顯提高,純棉織物的起始失重溫度在346.9 ℃左右,而SA 涂層棉織物374.1 ℃才開始失重,耐熱性提高了27 ℃左右,且SA涂層棉織物的質(zhì)量損失率55.80%,也較純棉織物的小.原因是SA 乳液粘合劑涂膜于棉織物后,其交聯(lián)結(jié)構(gòu)提供了共聚物的耐熱性能,并且在丙烯酸酯類共聚物中引入苯乙烯鏈段,使主鏈變得僵硬,剛性增大,抑制了聚合物分子的運(yùn)動(dòng),改善了丙烯酸酯類聚合物的耐熱性能,涂層于棉織物表面,提高了棉織物的熱穩(wěn)定性