CN101597861B - 纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺织行业纺织径纱上浆用的浆料的制备方法。纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤；1)聚合物乳液的制备：按烯烃单体∶乳化剂∶引发剂∶水的配比为10毫升∶0.3～0.8g∶0.2～0.5g∶60～100毫升，选取混合，在75～85℃下搅拌6～10小时，得到聚合物乳液；2)按烯烃单体∶石蜡∶六偏磷酸钠∶纳米二氧化硅∶变性淀粉的配比为10毫升∶0.2～0.8g∶0.3～0.9g∶1.0～3.0g∶25～80g，选取石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉，备用；将聚合物乳液、石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉混合，在75～85℃下反应2～4小时，得到纳米聚合物乳液复合纺织浆料。该方法具有成本低、环保的特点。

Description

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种纺织行业纺织径纱上浆用的浆料的制备方法。

背景技术

淀粉作为经纱上浆的主要浆料，有着较好的成膜能力和对天然纤维良好的粘附性能，它资源丰富、价格低廉，退浆废液对环境污染小。但原淀粉分子量高，分子链由环状葡萄糖剩基构成，刚性大、玻璃化温度高，而且每个葡萄糖剩基有3个-OH基，分子链间氢键密度大，分子间作用力很高，链段运动困难，表现出脆性材料的特性，使得原淀粉的浆液和浆膜在上浆性能上有着一些缺陷。为了改善原淀粉的上浆性能，人们通过物理、化学和生物方法对原淀粉进行改性处理，得到各种变性淀粉浆料。与原淀粉相比，变性淀粉的分子量小、浆液粘度低、浆液的粘度热稳定性好，改善了浆液、浆膜性能，提高了对疏水性纤维的粘着性以及浆膜的韧性和耐磨性。在目前的经纱上浆中，为了获得更好的上浆性能，大多使用变性淀粉与PVA的混合浆料，而PVA与环保绿色生产的冲突已越来越引起人们的重视，因此，对淀粉浆料的进一步改性以实现少用或不用PVA成为目前研究的热点课题。

纳米技术作为一门新兴的边缘交叉学科，涉及到金属材料、机械、电子、化学等诸多学科，纳米材料的特殊性能为我们研究传统浆料的改性以及开发新型浆料提供了新的思路。当材料达到纳米量级时，会具有与传统材料截然不同的性质，纳米粒子的特异性可以实现材料使用性能的大幅提升。但现有纳米浆料一般都是将无机纳米粒子加入淀粉浆料中，性能虽有明显改进，但纳米粒子团聚问题难以克服而且产品成本提高过多，严重影响了纳米浆料的推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，该方法具有成本低、环保的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤；

1)、聚合物乳液的制备：按烯烃单体∶乳化剂∶引发剂∶水的配比为10毫升∶0.3～0.8g∶0.2～0.5g∶60～100毫升，选取烯烃单体、乳化剂、引发剂和水，备用；

将烯烃单体、乳化剂、引发剂和水混合，在75～85℃下搅拌6～10小时，得到聚合物乳液；

所述的引发剂为过硫酸钾、偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；

2)、按烯烃单体∶石蜡∶六偏磷酸钠∶纳米二氧化硅∶变性淀粉的配比为10毫升∶0.2～0.8g∶0.3～0.9g∶1.0～3.0g∶25～80g，选取石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉，备用；步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应；

将聚合物乳液、石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉混合，在75～85℃下反应2～4小时，得到纳米聚合物乳液复合纺织浆料。

所述的烯烃单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯等。

所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯基的酯(如烷基聚氧乙烯醚酯)、聚氧乙烯基的醚[如：烷基酚聚氧乙烯(9-15)醚]、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物等中的一种。

所述的变性淀粉为酸解淀粉、醚化淀粉或接枝淀粉等。

本发明的有益效果是：以微乳液聚合得到的纳米分散的聚合物乳胶粒为模板核心，纳米无机粒子已经主料变性淀粉在聚合物纳米外层形成胶束外壳，最后所得淀粉浆料粒子仍在纳米尺度范围内(200～500纳米之间)。该复合型浆料具有使用方便、浆液稳定、纳米尺度效应明显，上浆和退浆容易，浆膜光滑耐磨，落浆落棉少，成本低，环保，抗静电、阻燃、防霉变性好的特点。

附图说明

图1是本发明实施例1中第一步的聚合物乳液粒度分布图；

图2是本发明实施例1中第二步的浆料粒度分布图；

图3是本发明实施例2中第一步的聚合物乳液粒度分布图；

图4是本发明实施例2中第二步的浆料粒度分布图；

图5是本发明实施例3中第二步的浆料粒度分布图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，它包括如下步骤；

1)、聚合物乳液的制备：甲基丙烯酸甲酯10毫升，0.5g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)，0.3g过硫酸钾(引发剂)，100毫升蒸馏水；在80摄氏度下均匀搅拌8小时，即可得到所需要的聚合物乳液；

2)、步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应，在体系中加入0.8g石蜡，0.5g六偏磷酸钠和3.0g纳米二氧化硅，以及60g变性淀粉(酸解淀粉)；在80摄氏度下反应2小时即可得到目标纳米聚合物乳液复合纺织浆料。

图1为粒度分布，粒度为纳米级；图2为粒度分布，粒度为纳米级。

实施例2：

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，它包括如下步骤；

1)聚合物乳液的制备：甲基丙烯酸甲酯10毫升，0.3g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)，0.5g过硫酸钾(引发剂)，100毫升蒸馏水；在80摄氏度下均匀搅拌8小时，即可得到所需要的聚合物乳液；

2)、步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应，在体系中加入0.6g石蜡，0.5g六偏磷酸钠和2.0g纳米二氧化硅，以及40g变性淀粉(醚化淀粉)；在80摄氏度下反应2小时即可得到目标纳米聚合物乳液复合淀粉浆料。

图3为粒度分布，粒度为纳米级；图4为粒度分布，粒度为纳米级。

实施例3：

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，它包括如下步骤；

1)聚合物乳液的制备：甲基丙烯酸甲酯10毫升，0.5g十二烷基苯磺酸钠，0.3g过硫酸钾，60毫升蒸馏水；在80摄氏度下均匀搅拌8小时，即可得到所需要的聚合物乳液；

2)、步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应，在体系中加入0.3g石蜡，0.3g六偏磷酸钠和1.0g纳米二氧化硅纳米材料，以及30g变性淀粉(酸解淀粉)；在80摄氏度下反应2小时即可得到目标纳米聚合物乳液复合淀粉浆料。

图5为粒度分布，粒度为纳米级。

实施例4：

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，它包括如下步骤；

1)、聚合物乳液的制备：烯烃单体10毫升，乳化剂0.3g，引发剂0.2g，水60毫升，备用；将烯烃单体、乳化剂、引发剂和水混合，在75℃下搅拌6小时，得到聚合物乳液；

所述的烯烃单体为丙烯酸甲酯；所述的乳化剂为聚氧乙烯基的酯(如烷基聚氧乙烯醚酯)；所述的引发剂为偶氮二异丁腈；

2)、石蜡0.2g，六偏磷酸钠0.3g，纳米二氧化硅1.0g，变性淀粉25g，备用；步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应；所述的变性淀粉为醚化淀粉；

将聚合物乳液、石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉混合，在75℃下反应2小时，得到纳米聚合物乳液复合纺织浆料。

实施例5：

纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，它包括如下步骤；

1)、聚合物乳液的制备：烯烃单体10毫升，乳化剂0.8g，引发剂0.4g，水100毫升，备用；将烯烃单体、乳化剂、引发剂和水混合，在85℃下搅拌10小时，得到聚合物乳液；

所述的烯烃单体为甲基丙烯酸丁酯；所述的乳化剂为环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物；所述的引发剂为过氧化苯甲酰；

2)、石蜡0.8g，六偏磷酸钠0.9g，纳米二氧化硅3.0g，变性淀粉80g，备用；步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应；所述的变性淀粉为接枝淀粉；

将聚合物乳液、石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉混合，在85℃下反应4小时，得到纳米聚合物乳液复合纺织浆料。

Claims (2)

1.纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤；

1)、聚合物乳液的制备：按烯烃单体∶乳化剂∶引发剂∶水的配比为10毫升∶0.3～0.8g∶0.2～0.5g∶60～100毫升，选取烯烃单体、乳化剂、引发剂和水，备用；

将烯烃单体、乳化剂、引发剂和水混合，在75～85℃下搅拌6～10小时，得到聚合物乳液；

所述的引发剂为过硫酸钾、偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；

2)、按烯烃单体∶石蜡∶六偏磷酸钠∶纳米二氧化硅∶变性淀粉的配比为10毫升∶0.2～0.8g∶0.3～0.9g∶1.0～3.0g∶25～80g，选取石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉，备用；步骤1)所得到的聚合物乳液将直接用于本步反应；

将聚合物乳液、石蜡、六偏磷酸钠、纳米二氧化硅和变性淀粉混合，在75～85℃下反应2～4小时，得到纳米聚合物乳液复合纺织浆料；

所述的烯烃单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯；

所述的变性淀粉为酸解淀粉、醚化淀粉或接枝淀粉。

2.根据权利要求1所述的纳米聚合物乳液复合纺织浆料的制备方法，其特征在于：所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯基的酯、聚氧乙烯基的醚、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物中的一种。

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