CN103724540A - 一种织物固色剂乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于应用于印染加工品的固色处理的织物固色剂乳液及其制备方法。该固色剂乳液，由疏水性单体、携带阳离子的单体、有机硅交联剂、引发剂、去离子水经无皂乳液聚合反应制成，本发明产品具有良好成膜性，增强了其对织物摩擦牢度改善的效果。

Description

一种织物固色剂乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种织物固色剂乳液及其制备方法，为聚合物制备领域。

背景技术

阴离子水溶性染料，广泛用于棉及锦纶、蛋白质纤维织物的染色。但是，其湿牢度较差，沾色、褪色比较严重，难以满足人们对优质纺织品的要求。为了提高织物的牢度，一般需在染色加工后进行固色处理。

发明内容

根据固色剂产品性能不足的现状，本发明提供一种可以改善湿摩擦及其他牢度的阳离子织物固色剂乳液。

本发明的目的是以无皂乳液聚合方式，以疏水性单体、携带阳离子的单体、有机硅交联剂聚合单体，制备出不含有传统小分子乳化剂的乳液，这样可以避免乳化剂对乳液膜的不良影响。

无皂乳液聚合在传统乳液聚合的基础上发展起来的一项聚合反应新技术。它是指在反应过程中完全不含或仅含微量(其浓度小于临界胶束浓度)乳化剂的乳液聚合。

无皂乳液消除了亲水表面活性剂的影响，使聚合物具有较好的物理化学性能、机械性能和粘结性能，可以得到高性能的涂料和粘合剂。粘结性、耐水性和耐溶剂性是乳胶膜质量的重要指标。无皂乳胶膜的高粘结性显然与聚合物-基材界面上不存在乳化剂有关，而耐水性和耐溶剂性依赖于电解质和其他低分子物质在乳胶膜中的含量。普通乳胶膜中由于有残留的低分子乳化剂，当与水或溶剂接触时，低分子物质可能被萃取出来而使乳胶膜中留下微孔，因而降低了耐水性和耐溶剂性。无皂乳胶膜中不残留普通的乳化剂，因此可以提高乳胶膜的耐水性和耐溶剂性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

该阳离子织物固色剂乳液由疏水性单体、携带阳离子的单体、有机硅交联剂、引发剂、去离子水经无皂乳液聚合反应制成，其中疏水性单体40～80份，携带阳离子的单体50～90份，有机硅交联剂15～35份，引发剂1～3份，去离子水600～1000份。

所述疏水性单体单体，包括甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种的组合。

所述携带阳离子的单体包括式1中的二烯丙基季铵盐单体和式2中的二烯丙基胺盐单体中的一种或多种，

式1中，R₁、R₄是氢或C₁-C₂₂直链或支链烷基；

R₂、R₃是烷基、链烯基、芳基、带有杂原子的烷基或烯基，其中杂原子选自N、S、O；

X^-是卤素阴离子、硫酸根离子或磷酸根离子；

式2中，R₅、R₇是氢或C₁-C₂₂直链或支链烷基；

R₆是氢、烷基、链烯基、芳基、带有杂原子的烷基或烯基，其中杂原子选自N、S、O；X^-是卤素阴离子、硫酸根离子或磷酸根离子。

所述有机硅交联单体为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷中的一种或几种的组合，有机硅交联剂的加入，提升了乳液膜的韧性，有助于固色性能的改善；

所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或多种组合。

阳离子织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得阳离子固色剂乳液。

需要说明的是，以上份数均指质量份。

对无皂乳液聚合方法的研究已有不少，目前关注较多的聚合方法是以低分子齐聚物为乳化剂的无皂乳液聚合体系和含可聚合乳化剂的无皂乳液聚合体系。

齐聚物，是聚合度介于单体和最终聚合物之间的一种分子量较低的聚合物，也称为低聚物和预聚物，是由少数链节组成的聚合物。无皂乳液聚合体系中用作乳化剂的低分子齐聚物，通常是由部分聚合单体、引发剂和去离子水在一定温度下反应一定时间制得。在进行下一步乳液聚合时，以此低分子齐聚物代替传统乳液聚合所需的传统乳化剂，制备无皂乳液聚合物。能用作乳化剂的齐聚物同低分子乳化剂相似，也具有两亲性。在本发明中，携带阳离子单体与疏水性单体通过共聚反应，形成一定聚合度的齐聚物，该齐聚物具有良好的亲水性、亲油性和乳化性，同时这些单体也是制备乳液聚合物的反应单体，为单体的下一步反应提供了良好的乳化稳定性。

本发明阳离子织物固色剂乳液，不含有传统小分子乳化剂，可避免乳化剂对乳液膜的不良影响；此外，乳液具有优良的成膜性、较高的阳离子电荷密度和良好的固色协同效应，可有效地提升织物的固色效果。

具体实施方法：

本发明聚合物通过无皂乳液聚合法来制备实现。下列实施方案，仅是举例说明，不是仅有的，所以，一切在本发明范围内或是做与本发明相似的改变均包含于本发明之内。

实施例一

织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂过硫酸钠水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得固色剂乳液。

其中疏水性单体40份，携带阳离子的单体50份，有机硅交联剂15份，引发剂1份，去离子水600份，引发剂以50份水溶解。

实施例二

织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂过硫酸钾水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得固色剂乳液。

其中疏水性单体50份，携带阳离子的单体60份，有机硅交联剂20份，引发剂1.5份，去离子水700份，引发剂以50份水溶解。

实施例三

织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂过硫酸铵水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得固色剂乳液。

其中疏水性单体60份，携带阳离子的单体70份，有机硅交联剂25份，引发剂2份，去离子水800份，引发剂以50份水溶解。

实施例四

织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂偶氮二异丁腈水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得固色剂乳液。

其中疏水性单体70份，携带阳离子的单体80份，有机硅交联剂30份，引发剂2.5份，去离子水900份，引发剂以50份水溶解。

实施例五

织物固色剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子的单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热至65～70℃并恒温15分钟；

(2)、加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液开始反应，在75℃保温3小时；

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得固色剂乳液。

其中疏水性单体80份，携带阳离子的单体90份，有机硅交联剂35份，引发剂3份，去离子水1000份，引发剂以50份水溶解。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种织物固色剂乳液，其特征在于该乳液由疏水性单体、携带阳离子的单体、有机硅交联剂、引发剂、去离子水经无皂乳液聚合反应制成，其中疏水性单体40～80份，携带阳离子的单体50～90份，有机硅交联剂15～35份，引发剂1～3份，去离子水600～1000份。 

2.如权利要求1所述的织物固色剂乳液，其特征在于：所述疏水性单体单体，包括甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种的组合。 

3.如权利要求1所述的阳离子固色剂乳液，其特征在于：所述携带阳离子的单体包括式1中的二烯丙基季铵盐单体和式2中的二烯丙基胺盐单体中的一种或多种， 

式1中，R₁、R₄是氢或C₁-C₂₂直链或支链烷基； 

R₂、R₃是烷基、链烯基、芳基、带有杂原子的烷基或烯基，其中杂原子选自N、S、O； 

X^-是卤素阴离子、硫酸根离子或磷酸根离子； 

式2中，R5、R7是氢或C₁-C₂₂直链或支链烷基； 

R₆是氢、烷基、链烯基、芳基、带有杂原子的烷基或烯基，其中杂原子选自N、 S、O； 

X^-是卤素阴离子、硫酸根离子或磷酸根离子。 

4.如权利要求1所述的织物固色剂乳液，其特征在于：所述有机硅交联单体为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷中的一种或几种的组合。 

5.如权利要求1所述的织物固色剂乳液，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或多种组合。 

6.一种如权利要求1所述织物固色剂乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 

(1)、在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、温度计的反应器中，加入疏水性单体、携带阳离子单体和水，搅拌均匀，通氮气30分钟，然后加热65～70℃并恒温15分钟； 

(2)、加入引发剂水溶液开始反应，在75℃保温3小时； 

(3)、于1小时内缓慢滴加有机硅交联剂，反应结束后冷却至室温，过滤，即得阳离子固色剂乳液。