謝麗金 謝子文 李家煒 楊曉明 李耀邦 戚棟明

摘要：為了提高印花織物的耐摩擦色牢度和耐日曬牢度，以聚四氟乙烯（PTFE）乳液為種子粒子、以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）為共聚單體，采用乳液聚合法制備聚四氟乙烯/聚丙烯酸酯（PTFE/PAcr）復(fù)合膠乳，并應(yīng)用于滌綸織物（牛津布）的涂料印花?？疾炝艘氩煌|(zhì)量分?jǐn)?shù)PTFE對(duì)復(fù)合膠膜的疏水性、熱性能及對(duì)印花織物K/S值、耐摩擦色牢度的影響。結(jié)果表明：PTFE/PAcr復(fù)合膠粒呈現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)，隨著PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)合膠膜疏水性能增加，熱穩(wěn)定性提高。以復(fù)合乳膠為黏合劑的涂料印花滌綸織物K/S值為13.15、干濕摩擦色牢度均達(dá)到5級(jí)，較傳統(tǒng)聚丙烯酸酯黏合劑的印花織物具有更好的色深和耐摩擦色牢度；經(jīng)100 h連續(xù)日曬測(cè)試，印花織物的色深和色牢度未發(fā)生明顯變化，具有良好的耐日曬牢度。

關(guān)鍵詞：復(fù)合乳液；聚四氟乙烯；涂料印花；摩擦牢度；耐日曬牢度

中圖分類號(hào)：TS193.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2023）02-0167-10

涂料印花是一種簡(jiǎn)單快速的著色方式，具有工藝流程短、印花色漿配制簡(jiǎn)單、適用范圍廣和節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，是紡織印染領(lǐng)域重點(diǎn)的發(fā)展對(duì)象之一［1］。然而，顏料微粒對(duì)纖維缺少親和力，需要借助黏合劑，將其附著在織物表面［2］。涂料印花織物的色牢度和耐日曬牢度與黏合劑的性能密切相關(guān)［3］。目前，由于水性聚丙烯酸酯類黏合劑具有良好的黏附性、色澤鮮艷、低污染性和低成本特點(diǎn)，故在涂料印花使用較多［4］。但是，聚丙烯酸酯存在耐水性差、熱黏冷脆的問題，涂料印花織物色牢度差，在高溫、戶外日曬等環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)泛黃的現(xiàn)象［5］，并不能滿足戶外紡織品的使用需求。

聚四氟乙烯（PTFE）因其具有化學(xué)性能穩(wěn)定、耐腐蝕和耐氣候性的優(yōu)點(diǎn)［6］。以其涂覆于織物表面，能同時(shí)提升織物的耐候性及疏水性能［7］。然而，PTFE與其他材料之間會(huì)存在惰性，相容性差，分散效果不理想［8］。PTFE表面張力較小［9］，與水接觸表面潤(rùn)濕性較差，使其具有不黏性［10］。因此，可以借助聚丙烯酸酯制得聚四氟乙烯/聚丙烯酸酯（PTFE/PAcr）復(fù)合乳膠，在性能上優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以改善聚四氟乙烯的分散和黏附性，合成理想的涂料用黏合劑［11］。例如，毛淑才［12］借助水性丙烯酸酯單體對(duì)PTFE粒子溶脹作用，制備出在同一乳膠中含有PTFE鏈段和PAcr鏈段的微觀復(fù)合乳液，用于高檔外墻涂料配制。趙亞林等［13］報(bào)道了PTFE改性水性聚氨酯（WPU）工藝，制備得到具有良好疏水性的聚四氟乙烯/聚氨酯（PTFE/WPU）復(fù)合涂層。然而，PTFE/PAcr復(fù)合乳液黏合劑對(duì)織物涂料印花的性能影響目前尚不明確，對(duì)其開展研究很有必要。

鑒于此，本文以聚四氟乙烯（PTFE）乳液為種子粒子，以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）為共聚單體，運(yùn)用種子乳液聚合法，制備得到核殼型PTFE/PAcr復(fù)合乳膠，將其應(yīng)用于滌綸織物（牛津布）涂料印花。對(duì)復(fù)合膠膜的疏水性能和熱性能進(jìn)行測(cè)試，并探究了印花工藝，揭示了PTFE的引入對(duì)織物涂料印花性能的影響。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)試劑

丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸（MAA）、碳酸氫鈉（NaHCO3）、過硫酸鉀（KPS），均為分析純（阿拉丁試劑（上海）有限公司）；烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯硫酸銨（DNS-86），工業(yè)級(jí)（廣州雙鍵貿(mào)易有限公司）；聚四氟乙烯乳液（PTFE），工業(yè)級(jí)（日本大金公司）；滌綸牛津布，平方米質(zhì)量為150 g/m2（蘇州華久織造廠）。

1.2PTFE/PAcr的制備

PTFE/PAcr的制備過程示意如圖1所示。實(shí)驗(yàn)步驟：a）預(yù)乳液的制備：將乳化劑DNS-86、pH緩沖劑NaHCO3和PTFE乳液配置成水相溶液；b）乳液聚合：將上述水相溶液加入四口燒瓶中，置于76 ℃的水浴鍋中，攪拌速度控制在250 r/min，然后加入引發(fā)劑KPS，將MMA、BA、MAA單體混合2 h內(nèi)滴入，反應(yīng)8 h后，得到PTFE/PAcr復(fù)合乳膠。

按照表1的配方，調(diào)節(jié)PTFE與丙烯酸酯單體的比例，制備出不同PTFE含量的復(fù)合乳膠黏合劑，分別命名為：傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳膠（PAcr）、PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%。

1.3滌綸牛津布印花工藝

把合成的復(fù)合膠乳黏合劑PTFE/PAcr、水分散型有機(jī)顏料和增稠劑混合均勻，然后進(jìn)行攪拌，攪拌至一定稠度，從而得到印花色漿，并在滌綸牛津布上進(jìn)行刮印，得到印花織物。將印花織物在80 ℃下進(jìn)行預(yù)烘3 min，然后140～170 ℃高溫焙烘3 min。

1.4測(cè)試與表征

1.4.1動(dòng)態(tài)光散射（DLS）

使用Mastersizer-2000型激光粒徑儀（英國(guó)馬爾文儀器公司）測(cè)試PTFE、PAcr、PTFE/PAcr乳液粒徑的大小和分布情況，每組測(cè)試重復(fù)3次，取平均值。

1.4.2透射電鏡（TEM）

在加速電壓為120 kV下，使用JSM-1230EXT20透射電子顯微鏡（日本JEOL公司）對(duì)PTFE和PTFE/PAcr粒子進(jìn)行拍攝。

1.4.3傅里葉變換紅外光譜（FTIR）

使用Nicolet 5700型紅外光譜儀（美國(guó)Thermo Nicolet公司）在頻率范圍4000～400 cm-1對(duì)乳膠膜的官能團(tuán)進(jìn)行表征。

1.4.4X射線光電子光譜（XPS）

使用X射線光電子光譜儀（英國(guó)Kratos分析有限公司）對(duì)薄膜表面進(jìn)行掃描，掃描能量為160 eV，掃描時(shí)間為220 s，并對(duì)膠膜表面元素進(jìn)行分析。

1.4.5差示掃描量熱（DSC）

稱量5 mg乳膠膜，使用DSC214差示掃描量熱計(jì)（德國(guó)NETZSCH公司），在氮?dú)猸h(huán)境下，溫度范圍為-60～160 ℃，加熱速率為10 ℃/min，對(duì)乳膠膜進(jìn)行掃描循環(huán)。

1.4.6熱重分析（TGA）

使用TG209F1熱重分析儀器（德國(guó)NETZSCH公司），在氮?dú)猸h(huán)境下，溫度范圍從30～800 ℃，升溫速率為10 ℃/min，對(duì)乳膠膜進(jìn)行熱失重分析。

1.4.7掃描電鏡（SEM）

把印花織物剪裁成1 cm × 1 cm的規(guī)格，使用JSM-5610LV型掃描電鏡（日本JEOL公司），加速電壓為3 kV，觀察倍數(shù)為80倍和300倍，對(duì)織物表面進(jìn)行掃描并觀察分析印花織物的形貌。

1.4.8印花織物性能測(cè)試

K/S值測(cè)試：采用SF600X型測(cè)色配色儀（美國(guó)Datacolor公司）進(jìn)行測(cè)試，比較印花織物的色深程度。耐摩擦色牢度測(cè)試：采用Y571B型摩擦色牢度測(cè)試儀（溫州紡織儀器廠）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 3920―2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》，然后，使用《評(píng)定沾色用灰色樣卡》對(duì)印花織物進(jìn)行評(píng)級(jí)。耐日曬牢度測(cè)試：采用YG611M型日曬氣候色牢度試驗(yàn)儀（溫州方圓儀器有限公司）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 8427―2019《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度》。

2結(jié)果與討論

2.1乳膠的形貌與結(jié)構(gòu)表征

圖2（a）為PTFE和PTFE/PAcr乳膠的粒徑分布圖，相應(yīng)數(shù)據(jù)列于表1。從圖2（a）中可以看出，PTFE和PTFE/PAcr乳膠的粒徑分布均勻，呈單峰分布。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，PTFE乳液的平均粒徑為163.3 nm，分散性指數(shù)為0.094，Zeta電位是-40.8 mV；而PAcr乳液平均粒徑為101.7 nm；PTFE/PAcr乳液的平均粒徑范圍為96.8～113.3 nm，分散性指數(shù)范圍為0.021～0.077，Zeta電位在-65.0～-57.5 mV范圍，表明所合成的PTFE/PAcr復(fù)合乳膠粒子分散性和穩(wěn)定性良好。

圖2（b）和圖2（c）分別為PTFE和PTFE/PAcr乳膠粒子的TEM照片。由圖2（b）中可見PTFE粒子呈橢圓狀，而圖2（c）中可以發(fā)現(xiàn)PTFE/PAcr復(fù)合膠乳粒子呈現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)。這是由于PTFE和PAcr組分對(duì)電子云的穿透性不一樣，從而可以觀察到PTFE/PAcr粒子具有深色的核結(jié)構(gòu)（PTFE組分）和淺色的殼結(jié)構(gòu)（PAcr組分）。

圖3顯示了PTFE、PAcr和PTFE/PAcr乳膠膜的FTIR光譜。對(duì)于PTFE曲線，在1199、1150 cm-1處可以發(fā)現(xiàn)明顯的C—F2的非對(duì)稱和對(duì)稱拉伸振動(dòng)峰，在639、500 cm-1處可以觀察到C—F的彎曲振動(dòng)峰和變形振動(dòng)峰，并且在PTFE光譜曲線中沒有發(fā)現(xiàn)水的特征峰［15］。對(duì)于PAcr曲線，在3412、2946 cm-1和1723 cm-1分別發(fā)現(xiàn)O—H、C—H和C—O的拉伸振動(dòng)峰。對(duì)比于PTFE/PAcr曲線，可以同時(shí)觀察到PAcr和PTFE顯示的特征峰，值得注意的是，PTFE/PAcr在1199、1150 cm-1處的C—F2的非對(duì)稱和對(duì)稱拉伸振動(dòng)峰較純PTFE振動(dòng)峰小，可能是由于復(fù)合物乳膠粒的核殼結(jié)構(gòu)將PTFE組分包裹所致。綜上所述，PTFE/PAcr在1199、1150 cm-1處出現(xiàn)明顯的C—F2振動(dòng)特征峰，而且在639、500 cm-1處出現(xiàn)了C—F的振動(dòng)特征峰［14］，說明PTFE/PAcr復(fù)合乳膠被成功制備。

2.2乳膠膜的疏水性和表面元素分析

為了測(cè)量膠乳膜的疏水性，分別測(cè)試了PTFE、PAcr和PTFE/PAcr乳膠膜的水接觸角和吸水率，結(jié)果如圖4所示。從圖4（a）中可以看到PAcr膠膜的水接觸角為64.7°，屬于親水膠膜；而PTFE膠膜的水接觸角為123.9°，具有較好的疏水性能。復(fù)合膠膜PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%的水接觸角隨著PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而逐漸增加，分別為73.8°、77.3°、86.5°和89.7°。例如，PTFE/PAcr-24%復(fù)合膠膜的水接觸角相對(duì)于PAcr膠膜的水接觸角提高了25°。另外，圖4（b）是膠膜在水中浸泡24 h后的吸水率。從圖4（b）可以發(fā)現(xiàn)，PAcr膠膜吸水率較高，達(dá)67%；復(fù)合膠膜PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%的吸水率逐漸減少，分別為61%、37%、34%和29%，其中PTFE/PAcr-24%膠膜吸水率比PAcr膠膜吸水率降低了38%。綜上結(jié)果表明，PTFE的引入增強(qiáng)了復(fù)合膠膜的疏水性能。

為了進(jìn)一步解釋復(fù)合膠膜疏水性能的提升，對(duì)復(fù)合膠膜表面的元素組成進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖5所示。圖5（a）為PTFE/PAcr-12%乳膠膜的XPS掃描光譜圖，圖5（a）出現(xiàn)了3個(gè)峰的信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于C 1s（285.2 eV）、O 1s（532.7 eV）和F 1s（689.4 eV），他們的原子含量分別為74.8%、22.90%和2.4%。圖5（b）為PTFE/PAcr-12%乳膠膜的C 1s的高分辨率光譜。在圖中可以看到，C 1s光譜中有C—C、C—O、C—F和C—F2，它們的峰值分別對(duì)應(yīng)285.2、286.8、289.1 eV和292.9 eV。這一結(jié)果表明復(fù)合膠膜表面富含C—F和C—F2基團(tuán)，降低了復(fù)合膠膜的表面能，提升膠膜的疏水性能［15］。

2.3熱性能分析

圖6（a）和圖6（b）分別為PTFE、PAcr和PTFE/PAcr乳膠膜的DSC曲線和TGA曲線，相應(yīng)數(shù)據(jù)列于表2。由圖6（a）中可以看出，PAcr膠膜沒有明顯的結(jié)晶峰，而PTFE膠膜可以觀察到明顯的結(jié)晶峰。隨著PTFE比例的增加，PTFE/PAcr復(fù)合膠膜的結(jié)晶峰越明顯。在表2中，PAcr的Tg值為18.6 ℃；PTFE的Tg值為17.5 ℃；PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、 PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%的Tg值分別為18.0、17.6、16.8 ℃和16.6 ℃，復(fù)合乳膠膜的Tg值都低于室溫，說明在室溫下易于成膜。值得注意的是，復(fù)合乳膠膜的結(jié)晶焓較PTFE膠膜的結(jié)晶焓明顯降低。例如PTFE/PAcr-24%的ΔHe為0.6 J/g，較PTFE降低了4.5 J/g。這是由于丙烯酸酯單體溶脹入PTFE粒子，聚丙烯酸酯纏繞在PTFE相的周圍，形成微相復(fù)合，降低了PTFE相的結(jié)晶性［6］，同時(shí)聚丙烯酸酯作為殼相，可以使PTFE/PAcr復(fù)合膠乳具有良好的成膜性，有利于將顏料粒子粘附于纖維表面。

圖6（b）顯示了PTFE、PAcr和PTFE/PAcr乳膠膜的TGA曲線，相關(guān)數(shù)據(jù)（起始分解溫度（T10%），失重50%溫度（T50%），700 ℃殘留量）列于表2。由表2可知，PTFE乳膠膜的起始分解溫度為541.2 ℃，T50%為595.2 ℃，700 ℃殘留量為0.7%；而PAcr乳膠膜的分解速率較快，T10%為175.4 ℃，700 ℃殘留量為2.7%。PTFE/PAcr復(fù)合膠膜有3個(gè)階段的質(zhì)量損失，其中水分在90 ℃開始失重，PAcr組分在

314 ℃開始失重，PTFE組分在450 ℃左右開始失重。從PTFE/PAcr復(fù)合膠膜熱分解曲線可以看出，加入PTFE后曲線會(huì)有往右偏移的趨勢(shì)，分解溫度變高，說明PTFE的加入可以改善PAcr的熱穩(wěn)定性。在表2中可以發(fā)現(xiàn)，PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%復(fù)合膠膜T50%分別為402.7、401.0、406.1 ℃和412.1 ℃，較PAcr

膠膜的T50%高，說明PTFE的加入可以減緩失重速率，從而提高PTFE/PAcr復(fù)合膠膜的熱穩(wěn)定性。這是因?yàn)镻TFE中短鏈C—F和C—F2具有較高的鍵能，可以提高復(fù)合物的熱穩(wěn)定性［16］，從而提高其分解溫度。PTFE/PAcr-24%復(fù)合膠膜在700 ℃時(shí)的殘留物為3.4%，比PAcr膠膜升高了0.7%，也說明了PTFE的加入可以提高復(fù)膠膜的熱穩(wěn)定性。

2.4印花織物性能分析

2.4.1印花織物形貌分析

將所制備的PTFE/PAcr復(fù)合膠乳配制成色漿用于滌綸織物印花，并使用SEM觀察印花織物的表面形貌，如圖7所示。圖7（a）中印花織物表面較為平整，說明織物表面有涂層覆蓋；放大后從圖7（b）中可以發(fā)現(xiàn)，纖維之間沒有空隙，說明所制的PTFE/PAcr復(fù)合膠乳作為黏合劑對(duì)纖維的黏附力較好。

2.4.2焙烘溫度和時(shí)間對(duì)印花織物性能的影響

為了探究印花織物的最佳焙烘溫度，在有機(jī)

顏料含量為2.0%，溫度在140～170 ℃下，對(duì)印花織物焙烘3 min，并研究了焙烘溫度對(duì)印花織物的色牢度和色深的的影響，結(jié)果如表3所示。在表3中，可以看到印花織物在160 ℃時(shí)，印花織物耐干摩擦牢度達(dá)到5級(jí)、耐濕摩擦牢度達(dá)到4～5級(jí)，有著較好的摩擦牢度。在140 ℃時(shí)，印花織物K/S值較低為12.17。隨著溫度的升高，印花織物K/S值先上升后下降，當(dāng)溫度為160 ℃時(shí)，K/S值最高為12.57，具有較好的色深。因此，印花織物的最佳焙烘溫度是160 ℃。

在上述最佳溫度160 ℃、有機(jī)顏料含量2.0%條件下，對(duì)印花織物進(jìn)行不同焙烘時(shí)間的處理，探究印花織物最佳焙烘時(shí)間，結(jié)果列于表3。在表3中可以看出，焙烘180 s時(shí)，印花織物耐干摩擦牢度達(dá)到5級(jí)、耐濕摩擦牢度達(dá)到4～5級(jí)。而且焙烘180 s時(shí)，K/S值為12.57，能保持較高色深的同時(shí)，還具有較好的耐干濕摩擦牢度。因此，選擇180 s作為印花織物最佳焙烘時(shí)間。

2.4.3有機(jī)顏料含量和黏合劑種類對(duì)印花織物性能的影響

有機(jī)顏料含量和黏合劑種類對(duì)印花織物性能的影響如表4所示，在最佳溫度160 ℃和焙烘時(shí)間180 s條件下，探究有機(jī)顏料含量對(duì)印花織物性能的影響，分別配制了顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%、1.6%、2.0%、2.4%和2.8%的色漿進(jìn)行印花。印花的效果示意如圖8所示，可以看到，隨著顏料含量的增加，印花織物的顏色色深也逐漸增加。在表4中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有機(jī)顏料含量增加時(shí)，K/S值也逐漸增加，當(dāng)顏料含量大于2.4%時(shí)，K/S值大于13。當(dāng)有機(jī)顏料含量為1.2%時(shí)，印花織物的K/S值較低，織物顏色較淺，耐干濕摩擦牢度只有4級(jí)；在有機(jī)顏料百分?jǐn)?shù)增加到2.4%時(shí)，印花織物K/S值可以達(dá)到13.15，織物色深較好，印花織物的耐干、濕牢度較好，達(dá)到了5級(jí)；當(dāng)有機(jī)顏料含量繼續(xù)增加到2.8%時(shí)，印花織物的耐濕牢度降低到3～4級(jí)。有機(jī)顏料含量選擇2.4%時(shí)印花織物同時(shí)具有良好的色牢和色深，因此，選擇顏料含量為2.4%作為最佳顏料濃度。

圖9是原布和不同黏合劑印花織物的水接觸角。從圖9中可以看到，原織物的接觸角為54.8°，PAcr印花織物接觸角為75.0°，PTFE/PAcr-4%、PTFE/PAcr-6%、PTFE/PAcr-12%和PTFE/PAcr-24%印花織物接觸角分別為84.7°、88.9°、95.8°和96.8°，隨著PTFE含量的增加，PTFE/PAcr印花織物的接觸角逐漸升高；PTFE/PAcr印花織物的接觸角明顯高于原織物和PAcr印花織物，說明使用PTFE/PAcr復(fù)合膠乳作為黏合劑對(duì)滌綸進(jìn)行涂料印花可以提升織物表面的疏水性能。

在最佳溫度160 ℃、焙烘時(shí)間180 s和有機(jī)顏料含量2.4%條件下，探究黏結(jié)劑種類對(duì)印花織物性能的影響。在表4中可以看到，使用黏合劑PAcr的印花織物K/S值最小，為12.94，耐干摩擦牢度為3～4級(jí)，耐濕摩擦牢度只有3級(jí)；使用黏合劑PTFE/PAcr-4%時(shí)，印花織物K/S值為12.99；隨著PTFE含量的增加，印花織物K/S值也逐漸增加，當(dāng)PTFE含量為24%即使用PTFE/PAcr-24%黏合劑時(shí)，印花織物的K/S值提高到了13.38，但是印花織物耐干、濕摩擦牢度降低到4級(jí)。使用黏合劑PTFE/PAcr-12%的印花織物，K/S值為13.15，織物具有較好的色深，而且耐干、濕摩擦牢度較好，都達(dá)到了5級(jí)，織物同時(shí)具有較好的色深和色牢度。綜合上述，選擇黏合劑PTFE/PAcr-12%用于印花。

2.4.4模擬日曬對(duì)織物性能的影響

模擬日曬對(duì)印花織物性能的影響如表5所示。在表5中可以發(fā)現(xiàn)，日曬100 h前后PTFE/PAcr-12%印花織物的水接觸角分別為95.8°和101.4°，具有良好的拒水性能。日曬100 h后印花織物耐干濕摩擦牢度沒有降低，仍然有5級(jí)，表明日曬對(duì)印花織物的耐干濕摩擦牢度沒有影響；日曬前印花織物K/S值為13.15，日曬后印花織物K/S值為12.98，僅降低0.17，表明日曬對(duì)印花織物K/S值的影響不大。經(jīng)過日曬處理，氟元素會(huì)向印花織物表面遷移，使得織物表面富含氟元素，表現(xiàn)出強(qiáng)耐日曬性。因此，PTFE/PAcr-12%印花織物有良好的拒水性，能保持較好的色深牢度，同時(shí)具有良好的耐干濕摩擦牢度和耐日曬性能，滿足戶外紡織品的使用需求。

3結(jié)論

本文采用乳液聚合法，引入PTFE與丙烯酸酯進(jìn)行共聚，制得一系列不同含量的核殼結(jié)構(gòu)PTFE/PAcr復(fù)合乳液，并應(yīng)用于滌綸牛津布的涂料印花。研究了PTFE含量對(duì)復(fù)合膠膜的表面水接觸角、吸水率和熱力學(xué)性能，以及涂料印花織物的品質(zhì)和耐日曬性能的影響。所得主要結(jié)論如下：

a）通過乳液聚合法，成功制備了粒徑在95～115 nm的核殼結(jié)構(gòu)PTFE/PAcr復(fù)合乳液；對(duì)比復(fù)合膠膜表面水接觸角和XPS發(fā)現(xiàn)，氟元素在復(fù)合膠膜表面富集，引入24%PTFE復(fù)合膠膜的表面水接觸角和吸水率較PAcr膠膜分別增加了25°和降低了38%，疏水性能更好；熱力學(xué)行為結(jié)果表明，丙烯酸酯單體溶脹入PTFE粒子，形成微相復(fù)合，降低了PTFE相的結(jié)晶性，隨著PTFE的引入，復(fù)合膠膜的熱穩(wěn)定性提高。

b）滌綸織物涂料印花優(yōu)化工藝條件為： 選用PTFE/PAcr-12%黏合劑，顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.4%，焙烘溫度160 ℃，焙烘時(shí)間180 s。涂料印花滌綸織物的K/S值為13.15，耐干濕摩擦牢度均達(dá)5級(jí)；印花滌綸織物經(jīng)過100 h日曬后，色深和色牢度與日曬前一致，表現(xiàn)出良好的耐日曬性。

參考文獻(xiàn)：

［1］項(xiàng)偉，楊宏林，陳光杰.超柔軟涂料印花工藝在純棉織物上的應(yīng)用［J］.紡織學(xué)報(bào)，2013，34（10）：101-106.

XIANG Wei， YANG Honglin， CHEN Guangjie. Application of ultra-soft paint printing process on pure cotton fabrics［J］. Journal of Textile Research， 2013， 34（10）： 101-106.

［2］ASIABAN S， MORADIAN S. Investigation of tensile properties and dyeing behavior of various polypropylene/polyamide 6 blends using a mixture experimental design［J］. Dyes and Pigments， 2012， 92（1）： 642-653.

［3］張奇鵬，蔣少軍，盛冠忠，等.有機(jī)硅改性丙烯酸酯細(xì)乳液的合成及其涂料印花性能研究［J］.涂料工業(yè)，2018，48（6）：12-16.

ZHANG Qipeng， JIANG Shaojun， SHENG Guanzhong， et al. Synthesis of silicone modified acrylate fine emulsion and study on printing properties of coatings［J］. Paint & Coatings Industry， 2018， 48（6）： 12-16.

［4］JIAO C Y， SUN L， SHAO Q， et al. Advances in waterborne acrylic resins： synthesis principle， modification strategies， and their applications［J］. ACS Omega， 2021， 6（4）： 2443-2449.

［5］ZHANG C Y， ZHU Z W， GONG S L. Synthesis of stable high hydroxyl content self-emulsifying waterborne polya-crylate emulsion［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2017， 134（21）： 44844.

［6］DASARADHAN B， DAS B R， GOSWAMI T H， et al. Exploration of polyvinylidene difluoride （PVDF） for impro-vement of weathering resistance of textile substrates［J］. Journal of the Textile Institute， 2022， 113（9）： 1845-1853.

［7］張德琪，Tariq Aziz，范宏.氟硅油合成工藝與應(yīng)用性能研究進(jìn)展［J］.精細(xì)化工，2016，33（8）：841-849.

ZHANG Deqi， TARIQ Aziz， FAN Hong. Research progress on synthesis process and application performance of fluorine silicone oil［J］. Fine Chemicals， 2016， 33（8）： 841-849.

［8］LI J D， ZHONG Q， YAO Y Y， et al. Electrochemical performance and thermal stability of the electrospun PTFE nanofiber separator for lithium-ion batteries［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2018， 135（29）： 46508.

［9］PARIA S， BISWAL N R， CHAUDHURI R G. Surface tension， adsorption， and wetting behaviors of natural surfactants on a PTFE surface［J］. Aiche journal， 2015， 61（2）： 655-663.

［10］MAN＇KO D， ZDZIENNICKA A， JAN＇CZUK B. Surface tension of polytetrafluoroethylene and its wetting by aqueous solution of some surfactants and their mixtures［J］. Applied Surface Science， 2017， 392： 117-125.

［11］WANG H， WEN Y F， PENG H Y， et al. Grafting polytetrafluoroethylene micropowder via in situ electron beam irradiation-induced polymerization［J］. Polymers， 2018， 10（5）： 503.

［12］毛淑才.聚四氟乙烯/聚丙烯酸酯微觀復(fù)合改性乳液的制備及性能與應(yīng)用研究［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2005.

Mao Shucai. Study on Preparation， Properties and Appli-cations of Microcosmic Composite PTFE/Poly-Acrylate Emulsion［D］. Guangzhou： South China University of Technology， 2005.

［13］趙亞林，呂運(yùn)強(qiáng)，馬會(huì)妮，等.WPU/PTFE復(fù)合疏水涂層的制備和表征［J］.山東化工，2019，48（14）：24-26，28.

ZHAO Yalin， L Yunqiang， MA Huini， et al. Preparation and characterization of WPU/PTFE composite hydrophobic coatings［J］. Shandong Chemical Industry， 2019， 48（14）： 24-26， 28.

［14］SHI G J， WANG Q Y， SUN T， et al. In situ filling of SiO2 nanospheres into PTFE by sol-gel as a highly wear-resistant nanocomposite［J］. Journal of Applied Polymer Science， 2020， 137（37）： 49096.

［15］QIU X， LI J W， GU J， et al. Novel self-cross-linking fluorinated polyacrylate latex films with short chain perfluoroalkyl group： Surface free energy and surface reorganization［J］. Reactive and Functional Polymers， 2022， 172： 105185.

［16］LIU Y F， JIANG L Y， WANG H N， et al. A brief review for fluorinated carbon： synthesis， properties and appli-cations［J］. Nanotechnology Reviews， 2019， 8（1）： 573-586.

Preparation of PTFE/polyacrylate composite latex and its applications in pigment printing for polyester fabrics

XIE Lijin1， XIE Ziwen1， LI Jiawei1， YANG Xiaoming3， LI Yaobang3， QI Dongming1，2

（1a.School of Textile Science and Engineering; 1b. Zhejiang Provincial Engineering Research Center for Green ?and Low-carbon

Dyeing & Finishing， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China; 2.Zhejiang Provincial Innovation Center of

Advanced Textile Technology， Shaoxing 312000， China; 3.Zhejiang Fulai New Materials Co.， Ltd.， Jiaxing 314100， China）

Abstract：

Pigment printing is widely used in textile printing and dyeing due to the reduction of washing process， low environmental pollution and low energy consumption. According to incomplete statistics， the pigment printing process is widely used in the world， accounting for 55% of the total printing volume. In recent years， there is still a gap between the home printed fabrics and foreign products in color fastness and sunlight resistance， although pigment printing has made great progress in China. As pigment particles lack affinity to fibers， those particles are adhered to the fabric surface with the help of adhesives during pigment printing. At present， waterborne polyacrylate adhesives are widely used in pigment printing because of their good adhesion， bright color， low pollution and low cost. However， polyacrylate has the problems of poor water resistance for being sticky when heated and fragile when cooled， and poor color fastness of pigment printed fabrics， which cause yellowing under high temperature， outdoor sunlight and other environments. Therefore， it is of great significance that the development of the pigment binder can promote the pigment printed products with the improvement of the hydrophobicity， color fastness and light fastness.

In order to improve the rubbing color fastness and sunlight of pigment printed fabrics， we used polytetrafluoroethylene （PTFE） lotion as seed particles， butyl acrylate （BA）， methacrylic acid （MAA） and methyl methacrylate （MMA） as comonomers to prepare polytetrafluoroethylene/polyacrylate （PTFE/PAcr） composite latex by lotion polymerization， and applied the composite latex into print polyester （Oxford cloth） pigment by taking the former as a binder. We investigated the effects of PTFE with different mass fractions on the hydrophobicity and thermal properties of the composite adhesive films and on the K/S value， hydrophobicity and color fastness to rubbing of the printed fabric. The color fastness and light resistance of printed fabrics were investigated by 100 h of continuous sunlight test. It was found that with the increase of PTFE， the water contact angle of the printed fabric increased gradually， while the thermal stability was improved. The K/S value of pigment printed polyester fabric with composite latex as a binder was 13.15， and the color fastness to dry and wet rubbing reached grade 5， indicating such fabrics had better color depth and color fastness to rubbing than the printed ones with a traditional polyacrylate binder. The color depth and color fastness of the printed fabrics have not changed significantly after 100 h of continuous sunlight test， suggesting the printed fabrics have good light fastness. The PTFE/PAcr composite latex shows promising potential to be used as pigment adhesives for its good water resistance， aand high color fastness and light fastness.

The successful preparation of PTFE/PAcr composite latex provides an inspiration for the traditional pigment printing adhesives. By introducing PTFE and polyacrylate to complement each other， the adhesion and interfacial compatibility of PTFE are improved， and the color fastness and sun fastness of printed fabrics are enhanced.

Keywords：

composite latex; PTFE; pigment printing; colorfastness; colour fastness to sunlight

收稿日期：20220713

網(wǎng)絡(luò)出版日期：20221102

基金項(xiàng)目：浙江省重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2021C01123）

作者簡(jiǎn)介：謝麗金（1999—），女，廣西玉林人，碩士研究生，主要從事復(fù)合乳液合成與應(yīng)用方面的研究。

通信作者：李家煒，E-mail：jiaweili@zstu.edu.cn