CN102619104A - 仿活性涂料印花粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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本发明仿活性涂料印花粘合剂及其制备方法。由十二烷基醇聚氧乙烯醚，十二烷基硫酸钠，N-羟基甲基丙烯酰胺，丙烯酸-2-丙基庚酯，丙烯酸异辛酯，硅油，丙烯酸，甲基丙烯酰胺，丙烯酸甲酯，丙烯腈，过硫酸钾，去离子水经乳液聚合方法制成水性乳液。产品印花手感可与活性染料印花手感媲美，并且具有色泽鲜艳，干湿摩牢度、皂洗牢度高等优点。

Description

仿活性涂料印花粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是纺织品涂料印花粘合剂及其制备方法，是一种仿活性染料印花效果的丙烯酸酯类涂料印花粘合剂及其制备方法。
背景技术
染料印花是染料与纤维进行化学键结合的化学反应，不同的纤维选择不同的染料。对于纯棉、涤棉的布料，活性染料印花是最普遍最常用的方法。它具有手感柔软、色牢度好等优点，特别适用于柔软的贴身织物的印花及大面积印花。但活性染料印花要求有相应的焙烘、洗涤后处理程序，耗水、耗能、对环境污染巨大。
涂料印花是借助粘合剂将颜料粘附在纤维表面来获得所需图案的印花工艺。它的优点是操作简单、工艺简化，印花后省去了洗涤后处理的大量用水，因此减轻的废水的排放，降低了生产成本。但由于涂料印花工艺是在纤维表面形成一层薄膜，它的手感不如染料印花自然柔软，特别在大面积的花型更为突出。
2000年以来我国家纺行业以年增长20%以上的速度快速发展，在家纺行业中对于纯棉涤棉材质的床单被罩上的图案通常采用活性染料印花工艺，这种工艺最大的缺点就是耗能大，对环境污染大，成本高。如果用涂料印花的工艺达到染料印花的效果，可以大大的降低人工材料成本，节约资源，这在竞争激烈的家纺企业中甚至整个染整行业都具有重要现实意义。那么如何用涂料印花的工艺达到染料印花的效果，涂料印花粘合剂是关键。针对涂料印花手感硬的缺点，市场上已有柔软型涂料印花粘合剂出现，例如：巴斯夫Helizarion Binder VT ECO和日本巴藤HM-15D，这些柔软型的涂料印花粘合剂普遍应用在仿活性涂料印花工艺中。但由于进口粘合剂价格昂贵，仅在很小的范围内应用。专利号为CN 101748617A名为《一种防粘柔软涂料印花粘合剂以及制备方法》介绍了一种防粘柔软涂料印花粘合剂的制备方法。该专利公开了用三聚异氰酸三甲酯做功能性单体，说明它实际上是一种聚氨酯改性丙烯酸酯乳液，由于聚氨酯的使用，这种粘合剂存在成本高，易黄变等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以仿活性染料印花效果的涂料印花粘合剂及其制备方法。该粘合剂针对家纺行业中纯棉、涤棉布制作的床单被罩枕巾等需要大面积印花效果特别好，具有滑爽柔软，色牢度好，易洗净污渍的特点。
本发明仿活性涂料印花粘合剂：
由原料重量比；十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚4-6，十二烷基硫酸钠1.5-2.5，N-羟基甲基丙烯酰胺6.8-7.2，丙烯酸异辛酯90-100，丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）30-40，硅油5-15，丙烯酸3-5.5，甲基丙烯酰胺1-2，丙烯酸甲酯10-12.5，丙烯腈10-12.5，过硫酸钾1-1.4，去离子水400-450，经半连续种子乳液聚合方法得到的乳液；
外  观：       白色兰光乳液
离子性：        阴
pH值：       7-8
粘度mPa.S：  250-350
固含量%：    40±1。
硅油选自：羟基硅油WS-62M、二甲基硅油 粘度=160 mPa.s、氨基硅油8040其一或两种结合使用，优选为羟基硅油WS-62M。
羟基硅油：瓦克公司WS-62M产品。
二甲基硅油 粘度=160 mPa.s ：吉林东亚高分子材料厂产品。
氨基硅油8040：道康宁公司产品。
丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）：巴斯夫公司产品。
十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚是一种非离子乳化剂，（40）表示聚氧乙烯官能团的个数。
本发明仿活性涂料印花粘合剂的制备方法：
原料重量比：
（1）将十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚1-1.5，十二烷基硫酸钠0.5-0.7，去离子水200-225加入反应器，升温至75~80℃；
（2）将反应所需全部单体即N-羟基甲基丙烯酰胺6.8-7.2，丙烯酸异辛酯90-100，丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）30-40，硅油5-15，丙烯酸3-5.5，甲基丙烯酰胺1-2，丙烯酸甲酯10-12.5，丙烯腈10-12.5和十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚3-4.5，十二烷基硫酸钠1-1.8，去离子水200-225加入预乳化釜，进行乳化，形成预乳化液；
（3）在75~80℃下，将过硫酸钾1-1.4溶于去离子水25中，加入到反应器中，同时滴加预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，滴加完毕后，升温至85-90℃保温0.5--1小时，然后降温至20~60℃，加入质量百分比浓度25~30%的氨水调节pH为7-8，出料。
硅油选自：羟基硅油WS-62M、二甲基硅油粘度=160 mPa.s、氨基硅油8040其一或两种结合使用，优选为羟基硅油。
羟基硅油：瓦克公司WS-62M产品。
二甲基硅油：吉林东亚高分子材料厂产品 粘度=160 mPa.s。
氨基硅油8040：道康宁公司产品。
丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）：巴斯夫公司产品。
十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚是一种非离子乳化剂，（40）表示聚氧乙烯官能团的个数。
本发明主要特点是使用丙烯酸酯类单体2-PHA（丙烯酸-2-丙基庚酯）该单体均聚物的玻璃化温度比丙烯酸异辛酯还要低10℃，达到了-82℃，与丙烯酸异辛酯配合可以使聚合物成膜后得到异常柔软的手感，这要比粘合剂中使用丙烯酸丁酯或是丙烯酸异辛酯还要柔软的多，并且没有膜感，用手触摸与活性染料印花手感十分接近。同时组分中的丙烯酸甲酯，丙烯腈是必要的硬单体，提供膜适宜的硬度和耐摩擦性。硅油改进了丙烯酸酯的热粘性，增加了滑爽性。交联单体N-羟甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺的使用提高了聚合物的内交联性和分子量，使粘合剂具有优良的干湿摩擦牢度和皂洗牢度。这样就使粘合剂实现了柔软不发粘，高牢度的完美结合，达到了活性染料印花的效果。本发明粘合剂要比国外同类产品便宜30%~50%，与传统活性染料印花工艺相比，更是节约大量用水和人工成本，减少了环境污染，产生积极的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例1
（1）将十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚1克，十二烷基硫酸钠0.5克，去离子水200克加入反应器，升温至75~80℃；
（2）将反应所需全部单体即N-羟基甲基丙烯酰胺6.8克，丙烯酸异辛酯90克，丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）30克，羟基硅油WS-62M 5克，丙烯酸3克，甲基丙烯酰胺1克，丙烯酸甲酯10克，丙烯腈10克和十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚3克，十二烷基硫酸钠1克，去离子水200克加入预乳化釜，进行乳化，形成预乳化液；
（3）在75~80℃下，将过硫酸钾1克溶于去离子水25克中，加入到反应器中，同时滴加预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，滴加完毕后，升温至85-90℃，保温半小时，然后降温至20~60℃，用质量百分比浓度25~30%的氨水调节pH为7-8，出料。
实施例2
（1）将十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚1.2克，十二烷基硫酸钠0.6克，去离子水215克加入反应器，升温至75~80℃；
（2）将反应所需全部单体即N-羟基甲基丙烯酰胺7克，丙烯酸异辛酯95克，丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）35克，二甲基硅油（粘度=160 mPa.s） 10克，丙烯酸4.2克，甲基丙烯酰胺1.5克，丙烯酸甲酯11.5克，丙烯腈11.5克和十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚3.8克，十二烷基硫酸钠1.5克，去离子水215克加入预乳化釜，进行乳化，形成预乳化液；
（3）在75~80℃下，将过硫酸钾1.2克溶于去离子水25克中，加入到反应器中，同时滴加预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，滴加完毕后，升温至85-90℃，保温半小时，然后降温至20~60℃，用质量百分比浓度25~30%的氨水调节pH为7-8，出料。
实施例3
（1）将十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚1.5克，十二烷基硫酸钠0.7克，去离子水225克加入反应器，升温至75~80℃；
（2）将反应所需全部单体即N-羟基甲基丙烯酰胺7.2克，丙烯酸异辛酯100克，丙烯酸-2-丙基庚酯（2-PHA）40克，氨基硅油8040  15克，丙烯酸5.5克，甲基丙烯酰胺2克，丙烯酸甲酯12.5克，丙烯腈12.5克和十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚4.5克，十二烷基硫酸钠1.8克，去离子水225克加入预乳化釜，进行乳化，形成预乳化液；
（3）在75~80℃下，将过硫酸钾1.4克溶于去离子水25克中，加入到反应器中，同时滴加预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，滴加完毕后，升温至85-90℃，保温半小时，然后降温至20~60℃，用质量百分比浓度25~30%的氨水调节pH为7-8，出料。
本涂料印花粘合剂使用方法及应用实验对比：
印花浆配制：色浆5%、增稠剂4%、本粘合剂20%、水71%，搅拌均匀。增稠剂为 FS-200E。
对比样为现有市售的柔软型涂料印花粘合剂Helizarion Binder VT ECO 和粘合剂HM-15D。印花浆配制同上。
采用平网刮刀印花，印花布采用涤棉细斜纹T/C 35/65 规格32*32 130*70幅宽150cm和规格为45Ｘ45/108Ｘ58/60的纯棉坯布，印花后再经过烘箱150℃烘干1分钟，然后测试。
表1：(纯棉坯布印花)
粘合剂 干摩擦牢度 湿摩擦牢度 皂洗牢度 易去污性能 手感(1最差，5最好)
实施例1 4 3~4 4 优等品 4
实施例2 4 3~4 4 优等品 4
实施例3 4 3~4 4 优等品 4
HelizarionBinderVT ECO 4 3 3~4 一等品 4
HM-15D 3~4 3~4 4 一等品 3~4
表2：（涤棉布印花）
粘合剂 干摩擦牢度 湿摩擦牢度 皂洗牢度 易去污性能 手感(1最差，5最好)
实施例1 3~4 3 4 优等品 4
实施例2 3~4 3 4 优等品 4
实施例3 3~4 3 4 优等品 4
HelizarionBinder VT ECO 3~4 3 3~4 一等品 4
HM-15D 3 3~4 4 一等品 3~4
易去污性能测试：按行业标准FZ/T10012-1998。
干摩擦牢度和湿摩擦牢度测试：按GB/T3920-1997《纺织品色牢度实验耐摩擦色牢度》。
测试皂洗牢度测试：按GB/T3921-2008《纺织品色牢度实验耐皂洗色牢度》。
从对比实验结果以及用户试验反馈意见来看，本发明合成出的粘合剂同国内外仿活性涂料印花粘合剂比较具有牢度更好、手感更软、易去污的优点，能够达到传统的活性染料印花效果。

Claims (1)

1.仿活性涂料印花粘合剂，其特征是：
由原料重量比；十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚4-6，十二烷基硫酸钠1.5-2.5，N-羟基甲基丙烯酰胺6.8-7.2，丙烯酸异辛酯90-100，丙烯酸-2-丙基庚酯30-40，硅油5-15，丙烯酸3-5.5，甲基丙烯酰胺1-2，丙烯酸甲酯10-12.5，丙烯腈10-12.5，过硫酸钾1-1.4，去离子水400-450，经半连续种子乳液聚合方法得到的乳液；
外  观：       白色兰光乳液
离子性：        阴
pH值：       7-8
粘度mPa.S：  250-350
固含量%：    40±1；
硅油选自：羟基硅油WS-62M、二甲基硅油  粘度=160 mPa.s、氨基硅油8040其一或两种结合使用，优选为羟基硅油WS-62M。
2、仿活性涂料印花粘合剂的制备方法：
原料重量比；
（1）将十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚1-1.5，十二烷基硫酸钠0.5-0.7，去离子水200-225加入反应器，升温至75~80℃；
（2）将反应所需全部单体即N-羟基甲基丙烯酰胺6.8-7.2，丙烯酸异辛酯90-100，丙烯酸-2-丙基庚酯30-40，硅油5-15，丙烯酸3-5.5，甲基丙烯酰胺1-2，丙烯酸甲酯10-12.5，丙烯腈10-12.5和十二烷基醇聚氧乙烯（40）醚3-4.5，十二烷基硫酸钠1-1.8，去离子水200-225加入预乳化釜，进行乳化，形成预乳化液；
（3）在75~80℃下，将过硫酸钾1-1.4溶于去离子水25中，加入到反应器中，同时滴加预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，滴加完毕后，升温至85-90℃保温0.5--1小时，然后降温至20~60℃，加入质量百分比浓度25~30%的氨水调节pH为7-8，出料；
硅油选自：羟基硅油WS-62M、二甲基硅油  粘度=160 mPa.s、氨基硅油8040其一或两种结合使用，优选为羟基硅油WS-62M。
3、权利要求2方法得到的产品。
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