CN102182080A - 一种涂料印花粘合剂及其合成方法 - Google Patents

一种涂料印花粘合剂及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种涂料印花粘合剂及其合成方法。所述粘合剂由硅丙共聚物乳液、水性聚氨酯、液体橡胶和乳化剂等合成。本发明利用聚丙烯酸良好的成膜性、有机硅良好的柔软性、聚氨酯优良的透气性和液体橡胶的高弹性，采用复配增效技术，制备出一种高牢度超柔软涂料印花粘合剂；粘合剂具有优良的成膜性和透气性，具有优良的柔软性和高弹性，粘合剂既具有优良的手感，又具有优良的色牢固度，粘合剂使用在印花织物后有害物质甲醛释放量低。

Description

一种涂料印花粘合剂及其合成方法
技术领域
本发明属于化学化工合成技术领域，尤其属于高分子合成与加工技术领域，特别涉及一种超柔软涂料印花粘合剂的合成方法。
背景技术
水性涂料印花/涂料染色技术是符合可持续发展战略的环保印染技术，是世界印染技术的发展方向。清洁印染技术的涂料印花技术对于印染企业降低生产成本、提高产品附加值以及促进整个纺织行业的节能降耗都具有显著的现实意义。
当今全球涂料印花在总的印花市场份额中平均占有率为60％，是所有颜料印花比重最大的。但涂料印花也存在印花织物的摩擦牢度差、在操作环境中释放出甲醛及其他异味等缺点。同时印花织物的手感、牢度、渗化、环保等方面问题难以综合平衡。因此，世界各国不遗余力地改进和开发新型涂料及其配套新助剂，不断提高印花织物的摩擦牢度，改善手感，减少有害物质释放，合成更环保的涂料及其配套新助剂。
国内印花行业应用最普遍的PA乳液粘合剂在兼顾手感和牢度两个核心指标上很难有大的突破，制约了涂料印花在我国的快速发展。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提供了一种涂料印花粘合剂及其合成方法。本发明要解决的第一个问题是提供一种涂料印花粘合剂的成分配方；本发明要解决的第二个问题是提供上述涂料印花粘合剂的合成方法。
本发明通过以下技术方案实现，其中的原料分数除特殊说明外，均为重量份数。
一种涂料印花粘合剂，所述粘合剂按重量份数由下列组分组成，A组分10-40份，B组分10-40份，液体橡胶5-10份，十二烷基磺酸钠1-2份，去离子水30-50份；
A组分按重量份数由下列组分组成：
去离子水100-200份，丙烯酸1-4份，甲基丙烯酸丁酯50-70份，甲基丙烯酸乙酯10-20份，苯乙烯10-20份，羟基硅油1-3份，偶氮异丁腈0.1-0.3份，平平加0-25 1-3份；
B组分按重量份数由下列组分组成：
聚醚二元醇10-25份，1，4-丁二醇2-7份，甲苯二异氰酸酯20-40份，三乙胺2-6份，乙二胺0.15-1份，去离子水100-300份。
进一步所述粘合剂中A组分与B组分重量份数比是1∶1。
A组分中各组分按重量份数优选去离子水100份、丙烯酸2份、甲基丙烯酸丁酯50份、甲基丙烯酸乙酯15份、苯乙烯11份、羟基硅油1份、偶氮异丁腈0.1份和平平加0-25 1份。
B组分中各组分按重量份数优选聚醚二元醇10份、1，4-丁二醇2份、甲苯二异氰酸酯20份、三乙胺2份、乙二胺0.15份和去离子水100份。
所述合成方法包括以下步骤：
(1)、A组分合成，称取去离子水100-200份，丙烯酸1-4份，甲基丙烯酸丁酯50-70份，甲基丙烯酸乙酯10-20份，苯乙烯10-20份，羟基硅油1-3份，偶氮异丁腈0.1-0.3份，平平加0-25 1-3份，于室温下高速乳化10-30分钟，搅拌速度为400-800转/min，然后于温度20-100℃反应1-3个小时，制得硅丙共聚物乳液A组分；
(2)、B组分合成，称取脱水的聚醚二元醇10-25份、1，4-丁二醇2-7份和甲苯二异氰酸酯20-40份，在70-100℃反应2-4个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺2-6份中和，在高速剪切下加入乙二胺0.15-1份和去离子水100-300份，搅拌速度为400-800转/min，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70-100℃下保温0.15-0.5个小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯B组分。
(3)、分别称取上述制备的A组分10-40份和B组分10-40份，称取液体橡胶5-10份，乳化剂十二烷基磺酸钠1-2份，去离子水30-50份，于室温下低速搅拌30-60分钟，搅拌速度为100-200转/min，制得涂料印花粘合剂。
上述各化学化工原料和试剂均有市售。
本发明利用聚丙烯酸良好的成膜性、有机硅良好的柔软性、聚氨酯优良的透气性和液体橡胶的高弹性，采用复配增效技术，从而制备出一种高牢度超柔软涂料印花粘合剂；本发明具有如下优点：粘合剂具有优良的成膜性和透气性，粘合剂具有优良的柔软性和高弹性，粘合剂既具有优良的手感，又具有优良的色牢固度，粘合剂使用在印花织物后有害物质甲醛释放量低。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
高牢度超柔软涂料印花粘合剂各组分组成及其合成方法如下：
1.A组分硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水100-200重量份，丙烯酸1-4重量份，甲基丙烯酸丁酯50-70重量份，甲基丙烯酸乙酯10-20重量份，苯乙烯10-20重量份，羟基硅油1-3重量份，偶氮异丁腈0.1-0.3重量份，平平加0-25 1-3重量份，于室温下高速乳化10-30分钟，搅拌速度为400-800转/min，然后于温度20-100℃反应1-3个小时，制得A组分硅丙共聚物乳液；
2.B组分水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇10-25重量份，1，4-丁二醇2-7重量份和甲苯二异氰酸酯20-40重量份，在70-100℃反应2-4个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺2-6重量份中和，在高速剪切下乙二胺0.15-1重量份，搅拌速度为400-800转/min，去离子水100-300重量份，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70-100℃下保温0.15-0.5个小时，然后抽真空脱除丙酮，制得B组分水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：分别称取上述制备的A组分硅丙共聚物乳液10-40重量份和B组分水性聚氨酯10-40份，称取液体橡胶5-10份，乳化剂十二烷基磺酸钠1-2份，去离子水30-50份，于室温下低速搅拌30-60分钟，搅拌速度为100-200转/min，制得涂料印花粘合剂。
具体实施例如下：
实施例1：
1.硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水100克，丙烯酸2克，甲基丙烯酸丁酯50克，甲基丙烯酸乙酯15克，苯乙烯11克，羟基硅油1克，偶氮异丁腈0.1克，平平加0-25 1克，于室温下高速乳化10分钟，然后于温度40℃反应1个小时，制得硅丙共聚物乳液；
2.水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇10克，1，4-丁二醇2克和甲苯二异氰酸酯20克，在70℃反应2个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺2克中和，在高速剪切下乙二胺0.15克，去离子水100克，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70℃下保温0.15个小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：分别称取上述制备的硅丙共聚物乳液10克和水性聚氨酯10克，称取液体橡胶6克，乳化剂十二烷基磺酸钠1克，去离子水30克，于室温下低速搅拌30分钟，制得涂料印花粘合剂。
实施例2：
1.硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水100克，丙烯酸3克，甲基丙烯酸丁酯50克，甲基丙烯酸乙酯14克，苯乙烯14克，羟基硅油3克，偶氮异丁腈0.2克，平平加0-25 1克，于室温下高速乳化15分钟，然后于温度100℃反应2个小时，制得硅丙共聚物乳液；
2.水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇18克，1，4-丁二醇7克，甲苯二异氰酸酯23克，在85℃反应3个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺5克中和，在高速剪切下乙二胺0.5克，去离子水300克，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70℃下保温0.5小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：称取上述制备的硅丙共聚物乳液20克和水性聚氨酯33克，称取液体橡胶9克，乳化剂十二烷基磺酸钠1.3克，去离子水46克，于室温下低速搅拌60分钟，制得涂料印花粘合剂。
实施例3：
1.硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水150克，丙烯酸2.4克，甲基丙烯酸丁酯55克，甲基丙烯酸乙酯18克，苯乙烯19克，羟基硅油1克，偶氮异丁腈0.17克，平平加0-25 2克，于室温下高速乳化10分钟，然后于温度90℃反应1个小时，制得硅丙共聚物乳液；
2.水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇17克，1，4-丁二醇6克和甲苯二异氰酸酯20克，在100℃反应2个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺6克中和，在高速剪切下乙二胺0.15克，去离子水300克，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在78℃下保温0.5小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：分别称取上述制备的硅丙共聚物乳液10克和水性聚氨酯10克，称取液体橡胶5克，乳化剂十二烷基磺酸钠1克，去离子水30克，于室温下低速搅拌30分钟，制得涂料印花粘合剂。
实施例4：
1.硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水200克，丙烯酸4克，甲基丙烯酸丁酯70克，甲基丙烯酸乙酯20克，苯乙烯20克，羟基硅油3克，偶氮异丁腈0.3克，平平加0-25 3克，于室温下高速乳化30分钟，然后于温度100℃反应3个小时，制得硅丙共聚物乳液；
2.水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇25克，1，4-丁二醇7克和甲苯二异氰酸酯40克，在100℃反应4个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺6克中和，在高速剪切下乙二胺1克，去离子水300克，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在100℃下保温0.5小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：分别称取上述制备的硅丙共聚物乳液40克和水性聚氨酯40克，称取液体橡胶10克，乳化剂十二烷基磺酸钠2克，去离子水50克，于室温下低速搅拌60分钟，制得涂料印花粘合剂。
实施例5：
1.硅丙共聚物乳液合成：称取去离子水100克，丙烯酸4克，甲基丙烯酸丁酯50克，甲基丙烯酸乙酯20克，苯乙烯10克，羟基硅油3克，偶氮异丁腈0.1克，平平加0-25 3克，于室温下高速乳化30分钟，然后于温度20℃反应3个小时，制得硅丙共聚物乳液；
2.水性聚氨酯合成：称取脱水的聚醚二元醇10克，1，4-丁二醇7克和甲苯二异氰酸酯20克，在100℃反应2个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺2克中和，在高速剪切下乙二胺1克，去离子水300克，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70℃下保温0.5小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯。
3.涂料印花粘合剂的合成：分别称取上述制备的硅丙共聚物乳液10克和水性聚氨酯40克，称取液体橡胶5克，乳化剂十二烷基磺酸钠1克，去离子水50克，于室温下低速搅拌30分钟，制得涂料印花粘合剂。
对比结果：
在相同条件下，采用本专利发明的产品与国内外同类产品进行对比应用试验研究，结果表明：
  粘合剂   用量   干摩   湿摩   布面甲醛释放量
  SBH   20％   4级   2级   38ppm
  实施例1样   20％   4级   3级   9ppm
  FS-500   20％   3级   2级   36ppm
  实施例5样   20％   4级   3级   9ppm
本专利产品手感滑爽，与粘合剂SBH相当，好于粘合剂FS-500；干、湿摩牢度好于粘合剂SBH和粘合剂FS-500，布面甲醛释放量最低，综合性能最佳。粘合剂SBH和粘合剂FS-500为现有市售粘合剂。

Claims (5)

1.一种涂料印花粘合剂，其特征在于：
所述粘合剂按重量份数由下列组分组成，A组分10-40份，B组分10-40份，液体橡胶5-10份，十二烷基磺酸钠1-2份，去离子水30-50份；
A组分按重量份数由下列组分组成：
去离子水100-200份，丙烯酸1-4份，甲基丙烯酸丁酯50-70份，甲基丙烯酸乙酯10-20份，苯乙烯10-20份，羟基硅油1-3份，偶氮异丁腈0.1-0.3份，平平加0-25 1-3份；
B组分按重量份数由下列组分组成：
聚醚二元醇10-25份，1，4-丁二醇2-7份，甲苯二异氰酸酯20-40份，三乙胺2-6份，乙二胺0.15-1份，去离子水100-300份。
2.根据权利要求1所述涂料印花粘合剂，其特征在于：所述粘合剂中A组分与B组分重量份数比是1∶1。
3.根据权利要求1所述涂料印花粘合剂，其特征在于：A组分中各组分按重量份数优选去离子水100份、丙烯酸2份、甲基丙烯酸丁酯50份、甲基丙烯酸乙酯15份、苯乙烯11份、羟基硅油1份、偶氮异丁腈0.1份和平平加0-25 1份。
4.根据权利要求1所述涂料印花粘合剂，其特征在于：B组分中各组分按重量份数优选聚醚二元醇10份、1，4-丁二醇2份、甲苯二异氰酸酯20份、三乙胺2份、乙二胺0.15份和去离子水100份。
5.上述涂料印花粘合剂的合成方法，其特征在于所述合成方法包括以下步骤：
(1)、A组分合成，称取去离子水100-200份，丙烯酸1-4份，甲基丙烯酸丁酯50-70份，甲基丙烯酸乙酯10-20份，苯乙烯10-20份，羟基硅油1-3份，偶氮异丁腈0.1-0.3份，平平加0-25 1-3份，于室温下高速乳化10-30分钟，搅拌速度为400-800转/min，然后于温度20-100℃反应1-3个小时，制得硅丙共聚物乳液A组分；
(2)、B组分合成，称取脱水的聚醚二元醇10-25份、1，4-丁二醇2-7份和甲苯二异氰酸酯20-40份，在70-100℃反应2-4个小时，然后降温至40℃以下，加三乙胺2-6份中和，在高速剪切下加入乙二胺0.15-1份和去离子水100-300份，搅拌速度为400-800转/min，乳化制得水性聚氨酯预聚物。
将上述制备的预聚物在70-100℃下保温0.15-0.5个小时，然后抽真空脱除丙酮，制得水性聚氨酯B组分。
(3)、分别称取上述制备的A组分10-40份和B组分10-40份，称取液体橡胶5-10份，乳化剂十二烷基磺酸钠1-2份，去离子水30-50份，于室温下低速搅拌30-60分钟，搅拌速度为100-200转/min，制得涂料印花粘合剂；
其中各组分份数为重量份数。
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