CN102140761B - 一种纺织品水性涂层胶用交联剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种纺织品水性涂层胶用交联剂制备方法，由乙烯脲、甲醛、低碳醇、四羟甲基甘脲，先将乙烯脲在弱碱性条件下与甲醛发生羟甲基化反应制得二羟甲基乙烯脲溶液，再加入低碳醇，在酸性条件下发生醚化及缩合反应，最后混配四羟甲基甘脲制得交联剂产品。本交联剂产品水溶性和稳定性好，游离甲醛含量低于0.5％，不含APEO，可提高涂层产品的耐皂洗色牢度和静水压，且无发硬手感。

Description

一种纺织品水性涂层胶用交联剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织助剂，具体涉及的是一种纺织品水性涂层胶用交联剂及其制备方法。

背景技术

水性涂层胶具有无挥发有害溶剂、安全环保、涂层风格多样、成本低等优势，已逐渐被广泛用于纺织品涂层加工领域，但是若单独使用水性涂层胶进行涂层，其涂层产品可能存在耐皂洗色牢度差，静水压低等缺点，为此在使用水性涂层胶涂层时，常会在涂层胶中添加交联剂，已期待改善上述不足之处，最终达到提高涂层质量的目的。

涂层胶用交联剂是指一种本身含有反应活性基团，且在受热时能促进并参与涂层胶内的活性基团之间、或是涂层胶内活性基团与纺织面料表面活性基团之间发生热交联反应的添加助剂。交联剂按是否含有溶剂可分为水性和油性两类，按是否含有游离甲醛可分为有醛和无醛两类，按化学组成又可分为三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯及氮丙啶类等。现有的常用水性涂层胶用交联剂，在产品本身水溶性、储存期、环保性、复配稳定性、涂层应用指标等方面，各有自己的特点，各自也都存在着不同程度的不足之处。例如，水溶性三聚氰胺甲醛树脂类交联剂，产品本身或是游离甲醛含量偏高，或是稳定性差，储存期较短，用于涂层后，会在涂层面料上残留较高的游离甲醛，也容易出现轻度的发硬手感。异氰酸酯类交联剂大部分都是油性产品，遇水会发生水解或凝胶，很难添加到水性涂层胶中使用。而在水性涂层胶中能稳定分散的封闭型异氰酸酯类交联剂，因其价格偏高，限制了其使用。氮丙啶交联剂大部分都是遇水能缓慢水解，与水性涂层胶复配稳定性差，此类交联剂具有刺激性氨味，且价格高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种自身稳定性和复配稳定性好，可提高耐皂洗色牢度和静水压，且无发硬手感，并生产简单，用于纺织品水性涂层胶添加使用的交联剂。

本交联剂包括以下各组分组成：乙烯脲、甲醛、低碳醇、四羟甲基甘脲。本发明的交联剂是先将乙烯脲在弱碱性条件下与甲醛发生羟甲基化反应制得二羟甲基乙烯脲溶液，再加入低碳醇，在酸性条件下发生醚化及缩合反应，最后混配四羟甲基甘脲制得交联剂产品。

本发明通过以下技术方案来实现：

水性涂层胶用交联剂，包括以下各组分，各组分的摩尔比为：乙烯脲∶甲醛∶低碳醇∶四羟甲基甘脲＝1∶1.9-2.0∶0.8-1.8∶0.05-0.075。

制备方法为：

(1)羟甲基化反应：将乙烯脲和甲醛加入到反应釜中，调节pH值为7.5-8.0后，在30-50分钟内将料温升至55-60℃，保温反应1-3小时，在保温反应期间维持pH值为7.5-8.0；

(2)醚化、缩合反应：加入低碳醇，调节pH值为2.0-3.0后，在50-55℃反应2-6小时；

(3)加入四羟甲基甘脲，搅拌溶解混匀，调节pH值至7.2-7.8后，降至常温，过滤出料，得交联剂产品。

上述方法(1)中所述在30-50分钟内将料温升至55-60℃是一较佳的工艺时间，一般情况下升温时间最短不小于30分钟较好，最大升温时间可适当超过50分钟，可在1.5小时内。

低碳醇选自甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇其中一种或多种混合使用。

本发明选用了最多只能生成两个羟甲基的乙烯脲作为初始原料，并通过控制乙烯脲和甲醛的用量、羟甲基化反应的温度、pH值和反应时间，保证了羟甲基反应阶段的产物以二羟甲基乙烯脲为主，也最大程度地反应掉了溶液中的甲醛。同时也保证了在醚化、缩合反应阶段产物是由水溶性好的二羟甲基乙烯脲醚化物、不同线型结构缩合物以及二羟甲基乙烯脲所组成的混合物产物，避免了生成水溶性差的体型复杂结构缩合物。并通过混配水溶性好、热交联反应活性高的四羟甲基甘脲，制得交联剂产品。因本交联剂内的各组分都有良好的水溶性，均能稳定分散在水性体系中，在室温下也不会发生化学反应，故将其添加到水性涂层胶后，可获得良好的复配稳定性。而在高温受热时，交联剂内的活性基团能与涂层胶内的或是纺织面料表面的活性基团之间发生热交联反应，同时涂层胶和交联剂自身也都会进行不同程度的热交联反应。多种形式的热交联反应交错进行，生成了具有复杂空间结构的致密高分子膜，并牢固地附着在面料表面。从而使涂层产品的耐皂洗色牢度提高半级以上，静水压提高5.6kpa以上，且无发硬手感。本交联剂产品自身稳定性和复配稳定性好，储存期大于一年，游离甲醛含量低于0.5％，不含APEO。

具体实施方式：

实施例1：

(1)称取173克(2.0mol)乙烯脲和324克(4.0mol)甲醛溶液加入到反应釜中，用碱液调节pH值为7.5-8.0后，以每分钟升温1℃将料温升至55-60℃，保温反应1-3小时，在保温反应期间维持pH值为7.5-8.0；

(2)加入115克(3.6mol)甲醇，用酸液调节pH值为2.0-3.0后，保温在50-55℃反应2-4小时：

(3)加入40克(0.15mol)四羟甲基甘脲，搅拌溶解混匀，用碱液调节pH值至7.2-7.8后，降至常温，过滤出料，得交联剂产品。

实施例2：

(1)称取173克(2.0mol)乙烯脲和324克(4.0mol)甲醛溶液加入到反应釜中，用碱液调节pH值为7.5-8.0后，在30-50分钟内将料温升至55-60℃，保温反应1-3小时，在保温反应期间维持pH值为7.5-8.0；

(2)加入166克(3.6mol)乙醇，用酸液调节pH值为2.0-3.0后，保温在50-55℃反应2-4小时；

(3)操作步骤与实施例1中(3)的内容相同。

实施例3：

(1)操作步骤与实施例2中(1)的内容相同；

(2)加入112克(1.8mol)乙二醇，用酸液调节pH值为2.0-3.0后，保温在50-55℃反应4-6小时；

(3)加入33克(0.126mol)四羟甲基甘脲，搅拌溶解混匀，用碱液调节pH值至7.2-7.8后，降至常温，过滤出料，得交联剂产品。

实施例4

(1)操作步骤与实施例2中(1)的内容相同；

(2)加入191克(1.8mol)二甘醇，用酸液调节pH值为2.0-3.0后，保温在50-55℃反应4-6小时；

(3)操作步骤与实施例3中(3)的内容相同。

表1：各实施例所制备的交联剂技术指标

试验例

将本发明实施例1、2、3、4所制备的交联剂，按照1.5％重量百分比分别添加到水性涂层胶中进行涂层。

涂层工艺：基布→防水→底涂→烘干(120-130℃，1.5分)→面涂→烘干(150-160℃，1.5分)。

表2：涂层胶中添加本交联剂涂层产品性能检测结果

注：基布：210T涤塔夫绸。

刮刀厚度：2.0-3.0mm。

底涂胶选用FS-800产品。

面涂胶选用FS-801产品，本交联剂添加到FS-801中，其添加量为FS-801用量的1.5％重量百分比。

涂层产品的耐皂洗色牢度检测标准：GB/T 3921-2008。

涂层产品的静水压检测标准：GB/T 4744-1997。

由表2中可以看出，采用本发明所制备的交联剂，按照1.5％重量百分比添加到水性涂层胶后的复配稳定性良好，其涂层产品的耐皂洗色牢度可提高半级以上，静水压提高5.6kpa以上，且无发硬手感。

Claims (2)

1.一种纺织品水性涂层胶用交联剂制备方法，其特征是：

包括以下各组分，各组分的摩尔比为：乙烯脲∶甲醛∶低碳醇∶四羟甲基甘脲＝1∶1.9-2.0∶0.8-1.8∶0.05-0.075；

制备方法为：

(1)羟甲基化反应：将乙烯脲和甲醛加入到反应釜中，调节pH值为7.5-8.0后，在30-50分钟内将料温升至55-60℃，保温反应1-3小时，在保温反应其间维持pH值为7.5-8.0；

(2)醚化、缩合反应：加入低碳醇，调节pH值为2.0-3.0后，在50-55℃反应2-6小时；

(3)加入四羟甲基甘脲，搅拌溶解混匀，调节pH值至7.2-7.8后，降至常温，过滤出料，得交联剂产品；

低碳醇选自甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇其中一种或多种混合使用。

2.权利要求1方法得到的产品。