CN102605650A - 一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法 - Google Patents

一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法。本发明由以下物质制成：去离子水45g-75g；丙烯酸羟乙酯1.13g-1.58g；质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵22.5g-26.25g；引发剂0.225g-0.27g；丙烯酸丁酯22.81g-26.11g；甲基丙烯酸甲酯4.04g-5.54g。本发明通过无皂乳液聚合法得到涂料染色用阳离子聚丙烯酸酯乳液，乳胶粒子的分散性较好，粒径大小较均一，粒径较大，在500nm~600nm左右，该阳离子无皂粘合剂用于织物的涂料染色后，织物的干、湿摩擦牢度为2~3级、皂洗牢度为2~3级，且手感柔软。

Description

一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法。
背景技术：
涂料染色非常符合当前生态染整、节能减排的理念，具有节省能源、对环境污染小的特点,近几年，随着市场对涂料染色产品风格的需求，染整行业及其相关服装行业对涂料染色的品种开发工作的重视。涂料染色粘合剂是涂料染色的关键所在。
传统乳液聚合由于乳化剂的使用易造成乳液纯度不高、后处理工序复杂，残余乳化剂的存在会影响乳液的电性能、光学性能、表面性质及耐水性等，而且乳化剂的使用也会导致严重的环境污染，因此无皂乳液聚合技术已成为乳液聚合研究的热点之一,无皂乳液聚合是指不含乳化剂或仅含少量乳化剂（其浓度小于临界胶束浓度CMC）的乳液聚合,通过无皂乳液聚合可以制备得到单一分散、表面洁净的胶乳粒子，克服产物中残留乳化剂带来的缺陷，具有传统乳液聚合无可比拟的优点，因此广泛用于生物、医学、化工等领域，是乳液聚合技术发展的一个重要方向。
在纺织印染行业中,大多数纤维在水相中带负电荷，阳离子聚合物乳液的乳胶粒表面或聚合物本身带正电荷, 对于带负电荷的纤维表面具有较强的粘结力,在涂料染色中,带正电性的阳离子乳液形成的薄膜能将涂料颗粒牢牢地粘接在织物的表面,可在较少用量情况下,获得较高的各项牢度和好的手感。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种以二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸酯类单体为原料，通过无皂乳液聚合法得到,乳胶粒子的分散性较好，粒径大小较均一，粒径较大，在500nm~600nm的涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂及其无皂乳液聚合方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案：
一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂，其特殊之处在于：由以下物质制成：
去离子水45g-75g；
丙烯酸羟乙酯1.13g-1.58g；
质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵22.5g-26.25g；
引发剂0.225g-0.27g；
丙烯酸丁酯22.81g-26.11g；
甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g。
上述的引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵。
上述的涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂的无皂乳液聚合方法，所述方法为：在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水、丙烯酸羟乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌，升至60℃-65℃温度后，加入溶解于5.00g水中的引发剂0.075g-0.09g，保温反应30min，升温至80℃-85℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂，其中将丙烯酸丁酯22.81g-26.11g和甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g混合液置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，引发剂0.15g-0.18g溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，单体和引发剂同时滴加完毕，滴加完毕后保温反应3h-4h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
本发明相对于现有技术，其优点如下：
本发明以二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸酯类单体为原料，通过无皂乳液聚合法得到涂料染色用阳离子聚丙烯酸酯乳液，乳胶粒子的分散性较好，粒径大小较均一，粒径较大，在500nm~600nm左右，该阳离子无皂粘合剂用于织物的涂料染色后，织物的干、湿摩擦牢度为2~3级、皂洗牢度为2~3级，且手感柔软。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明由以下物质制成：
去离子水45g-75g；
丙烯酸羟乙酯1.13g-1.58g；
质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵22.5g-26.25g；
引发剂0.225g-0.27g；
丙烯酸丁酯22.81g-26.11g；
甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g；
上述的引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵。 
上述的涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂的无皂乳液聚合方法，所述方法为：在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水、丙烯酸羟乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌，升至60℃-65℃温度后，加入溶解于5.00g水中的引发剂0.075g-0.09g，保温反应30min，升温至80℃-85℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂，其中将丙烯酸丁酯22.81g-26.11g和甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g混合液置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，引发剂0.15g-0.18g溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，单体和引发剂同时滴加完毕，滴加完毕保温反应3h-4h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
二烯丙基二甲基氯化铵是一种含有两个不饱和双键的阳离子型季铵盐有机分子，以高效无毒、正电荷密度高、造价低廉等优点成为水溶性阳离子聚合物中的佼佼者。
无皂乳液聚合可以制备得到单一分散、表面洁净的胶乳粒子，克服产物中残留乳化剂带来的缺陷，具有传统乳液聚合无可比拟的优点，有关阴离子型无皂乳液聚合的研究较多，但阳离子型无皂乳液的研究并不多见，本发明以二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸酯类单体为原料，通过无皂乳液聚合法得到涂料染色用阳离子聚丙烯酸酯乳液，乳胶粒子在500nm~600nm左右。
实施例 1，本发明由以下物质制成：
去离子水45g；丙烯酸羟乙酯1.13g；质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵22.5g；引发剂0.225g；丙烯酸丁酯22.81g；甲基丙烯酸甲酯4.04g；
在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水45g、丙烯酸羟乙酯1.35g和22.5g的质量百分比浓度 60%二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC），搅拌，升至60℃温度后，加入引发剂过硫酸钾0.075g（溶解于5.00g水中），保温反应30min，升温至80℃后，采用三个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂,滴加时间90min，其中BA为26.076g和MMA为4.073g置于一个滴液漏斗中， 0.15g过硫酸钾溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中，滴加完毕保温反应3h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
实施例 2，本发明由以下物质制成：
去离子水75g；丙烯酸羟乙酯1.58g；质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵26.25g；引发剂0.27g；丙烯酸丁酯26.11g；甲基丙烯酸甲酯5.54g；
在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水75g、丙烯酸羟乙酯（HEA）1.58g和22.5g的质量百分比浓度为60%二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC），搅拌，升至65℃温度后，加入引发剂过硫酸铵0.09g（溶解于5.00g水中），保温反应30min，升温至80℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂,滴加时间60min，其中丙烯酸丁酯（BA）为26.11g和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为4.04g置于一个滴液漏斗中，0.18g的过硫酸铵溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中，滴加完毕保温反应3.5h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
实施例 3，在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水45g、丙烯酸羟乙酯（HEA）1.13g和26.25g 的质量百分比浓度为60%二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC），搅拌，升至65℃温度后，加入引发剂过硫酸钾0.075g（溶解于5.00g水中），保温反应30min，升温至80℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂,滴加时间60min，其中丙烯酸丁酯（BA）为23.53g和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为4.60g置于一个滴液漏斗中，0.15g过硫酸钾溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中，滴加完毕保温反应3h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
实施例 4，在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水45g、丙烯酸羟乙酯（HEA）1.35g和22.5g 的质量百分比浓度为60%二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC），搅拌，升至60℃温度后，加入引发剂过硫酸钾0.075g（溶解于5.00g水中），保温反应30min，升温至80℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂,滴加时间60min，其中丙烯酸丁酯（BA）为22.81g和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为5.54g置于一个滴液漏斗中，0.15g的过硫酸钾溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中，滴加完毕保温反应4h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
实施例 5，在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水45g、丙烯酸羟乙酯（HEA）1.13g和22.5g的质量百分比浓度为60%二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC），搅拌，升至60℃温度后，加入引发剂过硫酸铵0.09g（溶解于5.00g水中），保温反应30min，升温至80℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂,滴加时间60min，其中丙烯酸丁酯（BA）为25.42g和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为4.96g置于一个滴液漏斗中，0.18g的过硫酸铵溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中，滴加完毕保温反应3.5h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。

Claims (3)

1.一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂，其特征在于：由以下物质制成：
去离子水45g-75g；
丙烯酸羟乙酯1.13g-1.58g；
质量百分比浓度为60%的二烯丙基二甲基氯化铵22.5g-26.25g；
引发剂0.225g-0.27g；
丙烯酸丁酯22.81g-26.11g；
甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g。
2.根据权利要求1所述的一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂，其特征在于：所述的引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵。
3.根据权利要求1或2所述的一种涂料染色用聚丙烯酸酯粘合剂的无皂乳液聚合方法，其特征在于：所述方法为：在装有搅拌器和冷凝装置的250mL三口烧瓶中首先加入去离子水、丙烯酸羟乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌，升至60℃-65℃温度后，加入溶解于5.00g水中的引发剂0.075g-0.09g，保温反应30min，升温至80℃-85℃后，采用两个滴液漏斗分别滴加剩余单体和引发剂，其中将丙烯酸丁酯22.81g-26.11g和甲基丙烯酸甲酯4.04g -5.54g混合液置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，引发剂0.15g-0.18g溶解于46.0g水中置于一个滴液漏斗中滴加60min-90min，单体和引发剂同时滴加完毕，滴加完毕后保温反应3h-4h，停止加热，自然冷却，过滤，出料。
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