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聚丙烯酸（酯）类浆料的概况与展望

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聚丙烯酸（酯）类浆料的概况与展望

发布时间: 2003/8/26 文章出处: 　

　　聚丙烯酸（酯）类浆料作为目前常用的三大浆料之一，目前已广泛使用于各种浆纱生产中，该浆料属丙烯酸（酯）类高聚物，常常简称为丙烯酸类浆料，丙烯酸浆料、丙烯浆料、丙烯浆等等，由于可以简化称谓，也为广大生产和应用的人员所默认，本文为方便起见在下文中简称为丙烯酸类浆料，本文将就丙烯酸类高聚物的概况、丙烯酸类浆料的特性、现状和展望作一些讨论，供参考。　　　　　
　　1. 丙烯酸（酯）类高聚物与应用
丙烯酸（酯）类高聚物是指由丙烯酸系化合物与甲基丙烯酸系化合物为主体的单体通过聚合反应生成的大分子化合物。该系列中单体化合物数量较多，其中形成商品的有二十多种，常用也有十多个品种；性能差异大，以酯类聚合物玻璃化温度为例，表1-1(见第二页)列出了部分丙烯酸酯均聚物的玻璃化温度，各种均聚物的差别是相当大的。其中，聚甲基丙烯酸甲酯就是我们日常使用的有机玻璃，聚丙烯酸2-乙基己酯是我们日常使用的非橡胶类不干胶的粘结剂的主要成分。由于上述单体本身的特点，加以聚合方法多样化，聚合条件的组合多样化，造成了该类高聚物结构变化多样、性能丰富多彩的特点，广泛应用于各类工业之中。在当今高分子发展动向的功能化、精细化特点上，丙烯酸类高聚物可谓是最具发展前途。
　　目前，丙烯酸类高聚物已广泛应用于造纸、纺织、皮革、医药、油漆涂料和黏合剂等工业中。
　　2. 丙烯酸类高聚物在纺织上浆的应用经纱上浆是使经纱获得可织性，为了贴伏毛羽，形成良好被覆，达到耐磨、增强、保伸的目的，性能良好的粘合剂，引入了经纱上浆的工艺中，淀粉（变性淀粉）、聚乙烯醇（PVA），丙烯酸类高聚物及部分改性纤维素、胶类物质成为经纱上浆的常用物质。与其他浆料相比丙烯酸类浆料具有其独特的优点：
　　表1-1 部分丙烯酸酯均聚物的玻璃化温度℃（略）
　　2-1良好的粘着力
　　纺织纤维随着科技的发展显多样化，根据相似相容的原则,丙烯酸类浆料由于单体的种类繁多，通过一定的选择组合，可以组成对某一类纤维最具良好粘着性的浆料。
　　2-2 优良的柔韧性
　　淀粉的玻璃化温度很高，PVA的玻璃化温度也较高，其浆膜均以"硬""坚"为特点，而不同组合下的丙烯酸类浆料，可以达到硬、柔、软不同的特点。因此，通过适当的组合完全可以达到上浆要求的适当的柔韧性。
　　2-3 良好的成膜性
　　尽管各厂家选择的合成配方、工艺不同，可以生产出不同性能的产品，在成膜性上也有区别，然而，通过合适的配比可以形成良好成膜性的浆料。另外，由于丙烯酸类浆料多为多种单体共聚而成，亲水基团与疏水基因有适当的比例，整个分子中不相似性较强。因而在混合浆中可以起"桥梁"的作用（乳化作用），增加了和浆的混溶性，改善了浆膜的性能。　
　　2-4 新一代丙烯酸类浆料可以克服浆膜吸湿性，再粘性强的特点
　　传统丙烯酸类浆料均有吸湿再粘严重的特点，受到了应用人员的批判，然而这并不是丙烯酸类浆料的固有特点。本人从94年开始在许多场合呼吁，希望不要有这种误解。吸湿性的微观原因是浆料含有较多的亲水基团，当浆膜处于有一定湿度的条件下，亲水基团易与空气中的水结合，若亲水基因多，则易造成浆膜溶化的结果，所谓吸湿严重,不利于上浆要求。再粘性则原因有二：首先吸湿性严重,同时会出现再粘严重；另外，较低的玻璃化温度，使高聚物处于高弹状态下，也会造成再粘严重。新一代的丙烯酸类浆料，完全可以从聚合单体的选择及玻璃化温度的控制，达到适当吸湿，少再粘的结果。
　　2-5易降解的绿色产品
　　纺织浆料的环境问题，并不是引入有毒物质造成污染，而是形成废水后的有机物大分子，难降解，破坏生态平衡。与聚乙烯醇比较，丙烯酸类浆料具有更易降解的优势：丙烯酸类浆料的多元聚合的特点，形成膜结构后不易形成规则的致密结构，聚集状态的不均匀性有利于生物及化学降解，降解速度快；丙烯酸类浆料以酸、酯为主，属于富氧结构，有利于富氧降解；丙烯酸类浆料的应用一般带动淀粉用量增加，淀粉是极易降解的物质。
　　2-6 可降低综合成本
　　丙烯酸类浆料的价格由于生产成本较高，远远高于聚乙烯醇的价格，若简单以1：1代替聚乙烯醇会造成成本的提高，由于聚丙烯酸类浆料具有强粘着力的特点，在应用中可以以增加淀粉用量达到降低综合成本的目的。
　　3. 丙烯酸类浆料的现状
　　丙烯酸类浆料在我国的发展经历了70年代甲酯浆、酰胺浆；80年代腈纶废丝水解浆，丙烯酸（盐）浆；进入90年代出现了多元共聚，性质各异的共聚浆料。今天丙烯酸类浆料仍然是许多纺织浆料生产企业研究的主导产品。如果把70-80年代的浆料归结为传统的浆料，则这类浆料共有的特点是：含固量低，一般为20%以下；亲水性的基团多（甲酯除外），以酸、盐、酰胺为主，易吸湿；粘度较大，操作不方便；粘着性能欠缺，未达最优化；而甲酯浆由于其设计的玻璃化温度较低，易造成再粘。然而由于在传统和浆配方是以助剂形式出现，配合PVA和淀粉使用，也取得了一定的效果，受到了厂家的欢迎。进入90年代后，由于丙烯酸类单体的产品数量不断增加，市场供货量增加，价格不断下降，多元共聚的研究出现空前的繁荣景象，出现许多牌号的产品。在各类产品指标上，优于传统的浆料：在含固量上基本达25%以上，个别产品引入了较多的酯基，吸湿性、对纤维粘着力有了提高，粘度下降了许多，玻璃化温度设计有所上升，较好地配合了纺织新品种的生产，新型设备的应用，与国外产品的差距不断缩小，并达到基本性能无明显差别，产品稳定性，一致性明显提高。
　　由于丙烯酸类浆料是新兴的具有较好前景的新型浆料产品，吸收了许多商家的注意，近几全国各地纷纷上马，并把产品供应市场，目前在全国各省几乎均有厂家生产该类产品，一个省一般有了3-4家生产厂家，个别省份多达10家以上，在促进市场竞争，促进企业技术创新，产品升级换代的同时，也带来了一些不足：
　　①. 牌号标准无法统一，给使用厂家造成麻烦。由于是多元共聚，各生产厂家均按各自对浆纱理论的理解设计产品特性而且各自保密。正如可乐饮料一样，均为可乐，然而口感，形象则各不相同，也无法统一成一种类型，只能由顾客按各自理解去选择。今后在选择浆料上，也许会象选择可乐饮料一样，品牌效应为重要的指标。
　　②.统一的质量标准难以制定。欣闻目前正在努力，丙烯酸类浆料标准的制定只能着重方法的统一和个别硬性指标的统一应允许各生产厂家拥有各自的企业标准。
　　③ .不规范的市场操作。丙烯酸类浆料产品品种较多，有的产品只是对传统产品的改良而成，目前流行于市场上的产品仍为酸、盐、酰胺共聚的多，该类浆料在吸湿和粘着力上难有明显改观。然而在市场操作上有过度宣扬的倾向,不符合实事求是原则，也易造成使用厂家的误解。
　　④ .简单重复剽窃技术现象日趋严重。在技术来源上应鼓励自主开发研究，或联合开发研究。通过私下购买配方，到某些生产厂家挖走几个生产人员而达上马目的，是不可取的，目前国家知识产权方面的法律保障未尽完善，给一些投机者不少机会，许多产品均为简单的重复，然而这一现状对行业发展没有好处，恶性竞争小规模重复生产的结果，会阻碍了创新的后劲。
　　解决上述问题，可能需要一定的时间，随着市场的规范化，行业指导意见的出台，国家的相关法律条文出现，会有改观。重要的是使用厂家，要加强认识和熟悉该类产品，有效地防止盲目性。
　　4. 丙烯酸类浆料的展望
　　丙烯酸类浆料在未来几年中仍有发展空间。原因有三个：一、"少用和不用PVA"，仍是一种趋势；二、更新一代浆料仍未见出台、即聚乙烯醇、丙烯酸类浆料的替代品未见成型；三、丙烯酸类浆料未走到优化的尽头，还有发展空间。对今后的发展，可能有以下的几个方向：
　　4-1功能化、精细化、系列化趋势
　　丙烯酸类浆料由于其单体种类，配比方案，合成方法较多可以生产出结构各异、性能多变的产品，而纺织纤维的种类也较多，性能也不一样，针对不同的纤维种类、不同织造要求，不同的设备、不同的工艺，丙烯酸类浆料完全可以通过优化使匹配性能达到最佳方案，该类浆料应当是系列化的。
　　4-2含固量、有效成分不断提高
　　经过近几年的发展，国内产品的含固量有了很大的提高，液体的有些已接近50%，固体的形态也开始出现。今后几年内含固量会有一个总体的提高，固体形态由于其方便操作与运输会有大的发展，液体形态由于其某些特殊功能，形成固态后不一定能够保持，还会存在较长一段时间。有效成分是指丙烯酸类成分的含量，该项指标过去较为忽略，在今后的质检中会成为新的控制指标。
　　4-3与其他类物质的共聚、接枝会形成新功能
　　丙烯酸类浆料应用的主要目的是替代PVA的使用, 在性能上和价格上达到纺织厂要求的效果, 这个目标可以通过与具有特殊性能的其他类可聚化合物或价格低廉的其他类化合物（如：淀粉等）通过共聚和接枝而达到。
　　4-4规范的市场标准，中介服务机构的出现
　　丙烯酸类浆料在目前三大浆料的市场状态中可谓是最乱、使用厂家最抓不着头脑的一类，市场操作的成份较大。行业的规范管理势在必行，规范产品标准，这种标准可以是统一的测试方法，各企业自定的企业标准，使各企业的产品有一定的约束力。形成权威的、客观的中介服务机构能专业地、有效地评价各类浆料，为纺织厂提供参考意见使纺织工程技术人员在使用浆料上能用得明白用得放心。
　　丙烯酸类浆料仍然是一类正在发展中的新兴浆料，仍有较大的发展空间，在取代PVA的应用上仍然是主要突破口，尽管该类浆料仍有许多不尽人意的问题，然而，巨大的发展潜力和资源，仍然值得生产人员、应用人员不断为之努力。

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