CN104004146A - 一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 - Google Patents
一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104004146A CN104004146A CN201410215289.9A CN201410215289A CN104004146A CN 104004146 A CN104004146 A CN 104004146A CN 201410215289 A CN201410215289 A CN 201410215289A CN 104004146 A CN104004146 A CN 104004146A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acrylate
- organic silicon
- preparation
- weight part
- ammonia ester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明公开一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：A、用聚醚硅氧烷二元醇改性聚氨酯分散体，再以（甲基）丙烯酸羟酯单体对其进行封端，形成两端带有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物；B、将所得到的聚合物与丙烯酸酯单体进行共聚，制得氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。通过本发明方法实现在聚丙烯酸酯在分子结构上直接引入氨酯和有机硅的结构。从而使本发明改进后的丙烯酸酯不仅保持了聚丙烯酸酯固有的优势，而且有效地利用了聚氨酯和有机硅这两种功能性材料的协同效应，在织物涂料印花整理中不仅具有更好的干/湿摩擦牢度，而且手感更加柔软。
Description
技术领域
本发明属于纺织材料涂料印花技术领域，涉及一种制备涂料印花粘合剂用的三元共聚乳液，尤其是一种聚氨酯、有机硅和丙烯酸酯的三元共聚乳液及其制备方法。
背景技术
中国专利申请号200310112823.5提出聚氨酯-丙烯酸酯水分散性树脂的制备方法，该树脂粒子在以成核的烯类有机硅单体作为介质的条件下，先制备含羧基基团的聚氨酯预聚物，经中和水分散后生成聚氨酯预聚物，扩链后再加入可聚合的烯类单体，在引发剂存在下自由基聚合成具有核壳结构的水分散树脂；中国专利申请号200610096300.X提出一种氟硅改性的具有核壳结构的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法，包括先制备一种烷羟基封端有机硅改性的水性水性聚氨酯分散体，再将聚氨酯分散体作为种子乳液与丙烯酸酯和含氟丙烯酸酯单体进行聚合。该类种子乳液聚合制备的有机硅-聚氨酯-丙烯酸酯聚合物中大部分结构仍以单纯的聚丙烯酸酯和有机硅改性聚氨酯的形式存在，这种复合状态的树脂在成膜后，由于其结构形态有限，综合性能尚不能充分发挥几种树脂的各自特点。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法，旨在解决目前涂料印花粘合剂的摩擦牢度不高、经其整理后织物柔软度差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
A、用聚醚硅氧烷二元醇改性聚氨酯分散体，再以（甲基）丙烯酸羟酯单体对其进行封端，形成两端带有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物；
B、将所得到的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯单体进行共聚，制得氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述步骤A具体为：
A1、将3-10份重量份的聚醚硅氧烷二元醇与2-6份重量份的聚醚（酯）二元醇在100-120℃温度下真空脱水1-2小时；
A2、将脱水后的反应物冷却至40-50℃，向其中加入7-12份重量份的异氰酸酯单体、0.5-2份重量份的2,2-二羟甲基丙酸、7-12份重量份的溶剂、0.2-0.5份重量份的扩链剂后升温至75-85℃，恒温反应1-3小时得到改性聚氨酯分散体；
A3、将反应得到的改性聚氨酯分散体冷却至60-65℃，向其中滴加3-5份重量份的（甲基）丙烯酸羟酯单体，在0.5-1小时滴加完毕，并恒温反应1-2小时，反应结束后冷却至45-55℃，加入0.5-2份重量份的三乙胺反应10-30分钟，再加入65-72份重量份的去离子水和0.01-0.05份重量份的乙二胺进行乳化，之后在真空条件下脱去溶剂，即得到含有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述步骤B具体为：
B1、将6-10份重量份的去离子水、0.02-0.05份重量份的非离子乳化剂、0.01-0.05份重量份的阴离子乳化剂混合得到底料液；
B2、将0.03-0.1份重量份的阴离子表面活性剂、0.02-0.2份重量份的非离子表面活性剂、23-30份重量份的丙烯酸酯单体、5-15份重量份的不饱和反应单体和2-15份重量份的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物，加入到35-45份重量份的去离子水中，经搅拌乳化得到预乳液；
B3、将0.03-0.1份重量份的引发剂加入到底料液中，然后再取预乳液总重量份的1/3加入其中，加热达到引发温度后，引发反应10-30分钟，之后向该反应液中滴加剩余的预乳液，并在30-120分钟滴加完毕，之后70-85℃恒温反应30-150分钟，然后降温至65℃以下，加入尿素和氨水调整pH值至8.0，过滤得到氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述（甲基）丙烯酸羟酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体为（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述聚醚（酯）二元醇为聚丙二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇中的一种。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述异氰酸酯单体为2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种；
所述溶剂为丙酮或丁酮；
所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二羟甲基环己烷中的一种。
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述非离子乳化剂为烷基碳原子数均为8到16个的聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚中的一种；
所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种；
所述不饱和反应单体为苯乙烯、N-羟甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酸乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸中的一种或多种；
所述引发剂为水溶性引发剂，其为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种，引发温度为70-85℃。
一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液，其中，所述氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液利用如上所述的制备方法制得。
有益效果：本发明提供一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法，通过本发明方法将氨酯、有机硅结构直接共聚或接枝在丙烯酸酯聚合物中，从而实现在聚丙烯酸酯在分子结构上直接引入氨酯和有机硅的结构。从而使本发明的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液不仅具有聚氨酯带来的良好交联性能，而且还具有有机硅带来的极佳的柔软性能，因此本发明采用带有不饱和双键的聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物改进的丙烯酸酯聚合物，不仅保持了聚丙烯酸酯固有的优势，而且有效地利用了聚氨酯和有机硅这两种功能性材料的协同效应，在织物涂料印花整理中不仅具有更好的干/湿摩擦牢度，而且手感更加柔软。
具体实施方式
本发明提供一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
A、用聚醚硅氧烷二元醇改性聚氨酯分散体，再以（甲基）丙烯酸羟酯单体对其进行封端，形成两端带有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物。
B、将所得到的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯单体进行共聚，制得氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
较佳实施例中，所述步骤A具体为：
A1、在一装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中加入3-10份重量份的聚醚硅氧烷二元醇与2-6份重量份的聚醚（酯）二元醇，在100-120℃温度下，真空度在0.095以上真空脱水1-2小时。
其中，聚醚硅氧烷二元醇具体采用聚醚硅氧烷二元醇WACKER IM2
（结构式为HO(CH2CH2O)10 CH2CH2CH2[Si(CH3)2O]15Si(CH3)2CH2CH2CH2
O(CH2CH2O)10 H）。所述聚醚（酯）二元醇为聚丙二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇中的一种
A2、将脱水后的反应物冷却至40-50℃，向其中加入7-12份重量份的异氰酸酯单体、0.5-2份重量份的2,2-二羟甲基丙酸、7-12份重量份的溶剂、0.2-0.5份重量份的扩链剂后升温至75-85℃，恒温反应1-3小时得到改性聚氨酯分散体。
其中，所述异氰酸酯单体为2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种。所述溶剂为丙酮或丁酮。所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二羟甲基环己烷中的一种。
A3、将反应得到的改性聚氨酯分散体冷却至60-65℃，向其中滴加3-5份重量份的（甲基）丙烯酸羟酯单体进行封端，在0.5-1小时滴加完毕，并恒温反应1-2小时，反应结束后冷却至45-55℃，加入0.5-2份重量份的三乙胺反应10-30分钟，再加入65-72份重量份的去离子水和0.01-0.05份重量份的乙二胺高速乳化，再转入旋转蒸发仪，在真空条件下脱去溶剂，即得到含有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物。
其中，所述（甲基）丙烯酸羟酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。
较佳实施例中，所述步骤B具体为：
B1、将6-10份重量份的去离子水、0.02-0.05份重量份的非离子乳化剂、0.01-0.05份重量份的阴离子乳化剂混合得到底料液。
其中，所述非离子乳化剂为烷基碳原子数均为8到16个的聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚中的一种。
B2、将0.03-0.1份重量份的阴离子表面活性剂、0.02-0.2份重量份的非离子表面活性剂、23-30份重量份的丙烯酸酯单体、5-15份重量份的不饱和反应单体和2-15份重量份的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物，加入到35-45份重量份的去离子水中，经高速搅拌乳化得到预乳液。
其中，所述丙烯酸酯单体为（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸异辛酯中的一种或多种。所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种。所述不饱和反应单体为苯乙烯、N-羟甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酸乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸中的一种或多种
B3、当水浴温度达到引发剂的引发温度时，将0.03-0.1份重量份达到引发温度的引发剂加入到底料液中，然后再取预乳液总重量份的1/3加入其中，引发反应10-30分钟，之后向该反应液中滴加剩余的预乳液，并在30-120分钟滴加完毕，之后继续70-85℃恒温反应30-150分钟，然后降温至65℃以下，加入尿素和氨水调整pH值至8.0左右，过滤出料得到氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
其中，所述引发剂为水溶性引发剂，引发温度为70-85℃，具体的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
本发明还提供一种用作涂料印花粘合剂的氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液，所述氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液利用如上所述的制备方法制得。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的方案。
实施例1
实施例1（所有实施例中组分含量使用重量份，单位为克）
1、反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物的制备
在一装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中先加入32g的聚醚硅氧烷二元醇IM22、10g的聚醚二元醇（N210），在100-110℃，真空度为0.098真空脱水2小时，然后冷却至40℃时，加入30g 2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、4.5g的2,2-二羟甲基丙酸、30g丁酮、1.2g 1,4丁二醇，然后升温至85℃，恒温反应3小时，反应结束后冷却至60℃，加入15g甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，在0.5小时滴加完毕，然后恒温反应2小时，反应结束后冷却至45℃，加入3g三乙胺反应10分钟，再加入去254g去离子水和0.8g乙二胺，高速搅拌20分钟，转入旋转蒸发仪，在60℃、-0.1MPa真空条件下脱去丁酮，即得到含有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液。
2、氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯共聚乳液的制备
（1）底料液的制备：将30g的去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，AEO-9）1.2g、0.8g的十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，反应器置于带有控温装置的水浴中；
（2）预乳液的制备：将十二烷基苯磺酸钠2g、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）3g、丙烯酸正丁酯100g、苯乙烯36g、N-羟甲基丙烯酸甲酯1.8g、含不饱和双键聚合物A 20g，加入到150g的去离子水中，高速搅拌乳化而成；
（3）共聚乳液的制备：当水浴温度达到75℃时，将0.3g的过硫酸铵加入到底料液中，然后取1/3的预乳液加入到底料液中，引发反应15分钟后，向底料液中滴加剩余的预乳液和引发剂过硫酸铵水溶液（过硫酸铵0.7g，水为15g）在60分钟滴加完毕后，继续80℃恒温反应60分钟，然后降温至65℃以下，加入12g尿素和4.5g氨水调整pH值，即可制得氨酯-有机硅改性聚丙烯酸酯的三元共聚乳液。
实施例2
1、反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物的制备
在一装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中先加入22g的聚醚硅氧烷二元醇IM22、20g的聚丙二醇PPG-1000，在100-110℃，真空度为0.098真空脱水1.5小时，然后冷却至40℃时，加入35g异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、4.0g的2,2-二羟甲基丙酸、35g丁酮、1.35g 1,6己二醇，然后升温至85℃，恒温反应3小时，反应结束后冷却至60℃，加入14g甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，在0.5小时滴加完毕，然后恒温反应2小时，反应结束后冷却至45℃，加入3g三乙胺反应10分钟，再加入去254g去离子水和0.8g乙二胺，高速搅拌20分钟，转入旋转蒸发仪，在60℃、-0.1MPa真空条件下脱去丁酮，即得到反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液。
2、氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯共聚乳液的制备
（1）底料液的制备：将30g的去离子水、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）1g、1g的十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，反应器置于带有控温装置的水浴中；
（2）预乳液的制备：将十二烷基苯磺酸钠2g、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）3g、丙烯酸正丁酯80g、丙烯酸异辛酯20g、苯乙烯16g、丙烯酸3g、N-羟甲基丙烯酸甲酯1.5g、含不饱和双键聚合物A 15g，加入到150g的去离子水中，高速搅拌乳化而成；
（3）三元共聚乳液的制备：当水浴温度达到75℃时，将0.3g的过硫酸铵加入到底料液中，然后取1/3的预乳液加入到底料液中，引发反应15分钟后，向底料液中滴加剩余的预乳液和引发剂过硫酸铵水溶液（过硫酸铵0.7g，水为15g）在60分钟滴加完毕后，继续75℃恒温反应60分钟，然后降温至65℃以下，加入12g尿素和4.5g氨水调整pH值，过滤出料，即得到反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液。
实施例3
1、反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物的制备
在一装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中先加入27g的聚醚硅氧烷二元醇IM22、15g的聚碳酸酯二元醇PCD，在100-110℃，真空度为0.098真空脱水1小时，然后冷却至40℃时，加入35g二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、3.5g的2,2-二羟甲基丙酸、30g丙酮、1g 1,4丁二醇，然后升温至85℃，恒温反应4小时，反应结束后冷却至60℃，加入16g甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，在0.5小时滴加完毕，然后恒温反应2小时，反应结束后冷却至45℃，加入3g三乙胺反应10分钟，再加入去254g去离子水和0.8g乙二胺，高速搅拌20分钟，转入旋转蒸发仪，在60℃、-0.1MPa真空条件下脱去丁酮，即得到反应性聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液。
2、反应性聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯共聚乳液的制备
（1）底料液的制备：将30g的去离子水、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）0.8g、1.2g的十六烷基苯磺酸钠加入到反应器中，反应器置于带有控温装置的水浴中；
（2）预乳液的制备：将十六烷基苯磺酸钠2g、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）2.4g、丙烯酸异丁酯90g、苯乙烯25g、甲基丙烯酸甲酯20g、N-羟甲基丙烯酸甲酯2.5g、含不饱和双键聚合物A 20g，加入到150g的去离子水中，高速搅拌乳化而成；
（3）三元共聚乳液的制备：当水浴温度达到75℃时，将0.3g的过硫酸铵加入到底料液中，然后取1/3的预乳液加入到底料液中，引发反应15分钟后，向底料液中滴加剩余的预乳液和引发剂过硫酸铵水溶液（过硫酸铵0.7g，水为15g）在60分钟滴加完毕后，继续85℃恒温反应60分钟，然后降温至65℃以下，加入14g尿素和4g氨水调整pH值，过滤出料，即得到反应性氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液。
实施例4
实施例4为比较例，制备不含聚氨酯-有机硅的聚丙烯酸酯乳液
将实施例1中的聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物替换为2g甲基丙烯酸羟乙酯，3g丙烯酸，将实施例1中预乳液制备过程中使用的150g去离子水替换为165g去离子水，其余原料及含量、反应条件等均不变，具体如下：
（1）底料液的制备：将30g的去离子水、1.2g的脂肪醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，AEO-9）、0.8g的十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，反应器置于带有控温装置的水浴中；
（2）预乳液的制备：将十二烷基苯磺酸钠2g、异构十三醇聚氧乙烯醚（BASF牌号，To-7）3g、丙烯酸正丁酯100g、苯乙烯36g、N-羟甲基丙烯酸甲酯1.8g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、丙烯酸2g，加入到165g的去离子水中，高速搅拌乳化而成；
（3）三元共聚乳液的制备：当水浴温度达到75℃时，将0.3g的过硫酸铵加入到底料液中，然后取1/3的预乳液加入到底料液中，引发反应15分钟后，向底料液中滴加剩余的预乳液C和引发剂过硫酸铵水溶液（过硫酸铵0.7g，水为15g）在60分钟滴加完毕后，继续80℃恒温反应60分钟，然后降温至65℃以下，加入12g尿素和4.5g氨水调整pH值后制得比较例乳液。
性能比较：
将制得的乳液分别与涂料、增稠剂和水混合均匀，按照印花，烘干（100℃×3分钟），焙烘（150℃×3分钟），然后按照按照GB/T 3920-1997标准进行干、湿摩擦牢度测定。按照GB251-1984标准，在标准光源箱的D65光源下，使用评定沾色用的灰色卡对沾色织物进行评定。柔软型测试采用手感评定法，选用有一定经验、手感灵敏的5人组成评定小组，以闭目触感进行评定，5级为最高，1级为最低。测试结果见表1：
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例 | |
| 干摩擦牢度 | 5 | 5 | 5 | 4 |
| 湿摩擦牢度 | 3.5~4 | 3.5 | 3.5~4 | 2.5 |
| 柔软度 | 5 | 4 | 4 | 3 |
由表1可以看出，以聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液作为涂料印花粘合剂较一般的聚丙烯酸酯粘合剂，其干、湿摩擦牢度有着明显的提升，其手感也更好柔软。
本发明提供一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法，通过本发明方法将氨酯、有机硅结构直接共聚或接枝在丙烯酸酯聚合物中，从而实现在聚丙烯酸酯在分子结构上直接引入氨酯和有机硅的结构。从而使本发明的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液不仅具有聚氨酯带来的良好交联性能，而且还具有有机硅带来的极佳的柔软性能，因此本发明采用带有不饱和双键的聚氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物改进后的丙烯酸酯，不仅保持了聚丙烯酸酯固有的优势，而且有效地利用了聚氨酯和有机硅这两种功能性材料的协同效应，在织物涂料印花整理中不仅具有更好的干/湿摩擦牢度，而且手感更加柔软。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、用聚醚硅氧烷二元醇改性聚氨酯分散体，再以（甲基）丙烯酸羟酯单体对其进行封端，形成两端带有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物；
B、将所得到的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物与丙烯酸酯单体进行共聚，制得氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
2.根据权利要求1所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤A具体为：
A1、将3-10份重量份的聚醚硅氧烷二元醇与2-6份重量份的聚醚（酯）二元醇在100-120℃温度下真空脱水1-2小时；
A2、将脱水后的反应物冷却至40-50℃，向其中加入7-12份重量份的异氰酸酯单体、0.5-2份重量份的2,2-二羟甲基丙酸、7-12份重量份的溶剂、0.2-0.5份重量份的扩链剂后升温至75-85℃，恒温反应1-3小时得到改性聚氨酯分散体；
A3、将反应得到的改性聚氨酯分散体冷却至60-
65℃，向其中滴加3-5份重量份的（甲基）丙烯酸羟酯单体，在0.5-1小时滴加完毕，并恒温反应1-2小时，反应结束后冷却至45-55℃，加入0.5-2份重量份的三乙胺反应10-30分钟，再加入65-72份重量份的去离子水和0.01-0.05份重量份的乙二胺进行乳化，之后在真空条件下脱去溶剂，即得到含有不饱和双键的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物。
3.根据权利要求2所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤B具体为：
B1、将6-10份重量份的去离子水、0.02-0.05份重量份的非离子乳化剂、0.01-0.05份重量份的阴离子乳化剂混合得到底料液；
B2、将0.03-0.1份重量份的阴离子表面活性剂、0.02-0.2份重量份的非离子表面活性剂、23-30份重量份的丙烯酸酯单体、5-15份重量份的不饱和反应单体和2-15份重量份的氨酯-有机硅-丙烯酸酯聚合物，加入到35-45份重量份的去离子水中，经搅拌乳化得到预乳液；
B3、将0.03-0.1份重量份达到引发温度的引发剂加入到底料液中，然后再取预乳液总重量份的1/3加入其中，加热达到引发温度后，引发反应10-30分钟，之后向该反应液中滴加剩余的预乳液，并在30-120分钟滴加完毕，之后70-85℃恒温反应30-150分钟，然后降温至65℃以下，加入尿素和氨水调整pH值至8.0，过滤得到氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液。
4.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述（甲基）丙烯酸羟酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。
5.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述聚醚（酯）二元醇为聚丙二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇中的一种。
7.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯单体为2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种；
所述溶剂为丙酮或丁酮；
所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二羟甲基环己烷中的一种。
8.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述非离子乳化剂为烷基碳原子数均为8到16个的聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚中的一种。
9.根据权利要求3所述的氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种；
所述不饱和反应单体为苯乙烯、N-羟甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酸乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸中的一种或多种；
所述引发剂为水溶性引发剂，其为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种，引发温度为70-85℃。
10.一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液，其特征在于，所述氨酯-有机硅-丙烯酸酯共聚乳液利用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410215289.9A CN104004146B (zh) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | 一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410215289.9A CN104004146B (zh) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | 一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104004146A true CN104004146A (zh) | 2014-08-27 |
| CN104004146B CN104004146B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=51365070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410215289.9A Active CN104004146B (zh) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | 一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104004146B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104263230A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 江苏海晟涂料有限公司 | 一种水性塑料涂料及其制备方法 |
| CN107603460A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-19 | 五邑大学 | 一种改性的uv固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法 |
| CN108049210A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 苏州润弘贸易有限公司 | 一种涂料印花黏合剂 |
| CN108165210A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 苏州启跃新材料科技有限公司 | 一种双组份瓷砖背胶的制备方法 |
| CN109056334A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-12-21 | 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 | 一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法 |
| CN110183616A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-30 | 三求(德庆)光固材料有限公司 | 多官能度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用 |
| CN111978476A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 青岛大学 | 磺酸/羧酸型含硅聚氨酯丙烯酸酯类拒水剂及其制备和应用 |
| CN113072852A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 安徽大学 | 一种木器漆用含氟硅水性聚氨酯丙烯酸酯复合涂料的制备方法 |
| CN113583187A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-02 | 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 | 一种玻璃涂料用聚氨酯改性丙烯酸乳液及其制备方法 |
| CN114044861A (zh) * | 2021-12-04 | 2022-02-15 | 辽东学院 | 涤纶牛津布用聚氨酯改性丙烯酸酯涂料印花粘合剂及其制备方法 |
| CN114957565A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 东莞长联新材料科技股份有限公司 | 一种印花涂层乳液及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040167252A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-08-26 | Martin Melchiors | Aqueous coating compositions based on PU-PAC hybrid dispersions |
| CN101381462A (zh) * | 2008-09-10 | 2009-03-11 | 中国科学技术大学 | 一种聚醚嵌段的聚硅氧烷二元醇及其制备方法 |
| CN101735415A (zh) * | 2009-12-17 | 2010-06-16 | 青岛科技大学 | 一种有机硅/丙烯酸酯双改性水性聚氨酯的制备方法 |
| CN103030753A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 青岛森淼实业有限公司 | 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法 |
| CN103996518A (zh) * | 2014-05-11 | 2014-08-20 | 沈阳中北通磁科技股份有限公司 | 一种钕铁硼稀土永磁材料的成型方法 |
-
2014
- 2014-05-21 CN CN201410215289.9A patent/CN104004146B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040167252A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-08-26 | Martin Melchiors | Aqueous coating compositions based on PU-PAC hybrid dispersions |
| CN101381462A (zh) * | 2008-09-10 | 2009-03-11 | 中国科学技术大学 | 一种聚醚嵌段的聚硅氧烷二元醇及其制备方法 |
| CN101735415A (zh) * | 2009-12-17 | 2010-06-16 | 青岛科技大学 | 一种有机硅/丙烯酸酯双改性水性聚氨酯的制备方法 |
| CN103030753A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 青岛森淼实业有限公司 | 一种有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯混合乳液的制备方法 |
| CN103996518A (zh) * | 2014-05-11 | 2014-08-20 | 沈阳中北通磁科技股份有限公司 | 一种钕铁硼稀土永磁材料的成型方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 宋海香等: "聚醚硅氧烷二元醇改性水性聚氨酯的合成及性能", 《上海交通大学学报》, vol. 40, no. 7, 31 July 2006 (2006-07-31) * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104263230A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 江苏海晟涂料有限公司 | 一种水性塑料涂料及其制备方法 |
| CN107603460A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-19 | 五邑大学 | 一种改性的uv固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法 |
| CN108049210A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 苏州润弘贸易有限公司 | 一种涂料印花黏合剂 |
| CN108165210A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 苏州启跃新材料科技有限公司 | 一种双组份瓷砖背胶的制备方法 |
| CN109056334A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-12-21 | 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 | 一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法 |
| CN110183616B (zh) * | 2019-05-29 | 2021-07-20 | 广东三求光固材料股份有限公司 | 多官能度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用 |
| CN110183616A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-30 | 三求(德庆)光固材料有限公司 | 多官能度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用 |
| CN111978476A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 青岛大学 | 磺酸/羧酸型含硅聚氨酯丙烯酸酯类拒水剂及其制备和应用 |
| CN113072852A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 安徽大学 | 一种木器漆用含氟硅水性聚氨酯丙烯酸酯复合涂料的制备方法 |
| CN113072852B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-06-07 | 安徽大学 | 一种木器漆用含氟硅水性聚氨酯丙烯酸酯复合涂料的制备方法 |
| CN113583187A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-02 | 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 | 一种玻璃涂料用聚氨酯改性丙烯酸乳液及其制备方法 |
| CN114044861A (zh) * | 2021-12-04 | 2022-02-15 | 辽东学院 | 涤纶牛津布用聚氨酯改性丙烯酸酯涂料印花粘合剂及其制备方法 |
| CN114044861B (zh) * | 2021-12-04 | 2023-08-11 | 辽东学院 | 涤纶牛津布用聚氨酯改性丙烯酸酯涂料印花粘合剂及其制备方法 |
| CN114957565A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 东莞长联新材料科技股份有限公司 | 一种印花涂层乳液及其制备方法和应用 |
| CN114957565B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-11-17 | 东莞长联新材料科技股份有限公司 | 一种印花涂层乳液及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104004146B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104004146A (zh) | 一种氨酯-有机硅-丙烯酸酯三元共聚乳液及其制备方法 | |
| CN101423735B (zh) | 环保型有机硅改性丙烯酸酯粘合剂的制备方法 | |
| CN100419152C (zh) | 环保型涂料印花粘合剂及其制备方法 | |
| CN101423734B (zh) | 一种有机硅改性丙烯酸酯粘合剂的制备方法 | |
| CN104119483B (zh) | 一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法 | |
| CN102093516A (zh) | 种子乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液 | |
| CN104672403A (zh) | 一种环保硅丙乳液及其制备方法 | |
| CN108411651B (zh) | 一种烫金用浆料及其制备方法和用途 | |
| CN102757525A (zh) | 环保型涂料印花粘合剂及其制备方法 | |
| CN104403082B (zh) | 一种蓖麻油改性聚氨酯固色剂及其制备方法 | |
| CN104628933A (zh) | 一种环保型抗氧化金葱浆和金银粉浆用印花粘合剂及其制备方法 | |
| CN104109975A (zh) | 改性丙烯酸酯印花乳液及其制备方法 | |
| CN105111363A (zh) | 一种功能预聚体及其制备方法与应用 | |
| CN103819648A (zh) | 一种聚硅氧烷改性聚氨酯水分散体的制备方法 | |
| CN103193922B (zh) | 一种水性聚丙烯酸酯乳液 | |
| CN107337758A (zh) | 一种耐水洗环保硬挺剂及其制备方法 | |
| CN106939516A (zh) | 一种提高色牢度的纺织助剂及其制备方法 | |
| CN107189035B (zh) | 一种无溶剂超支化有机硅柔软剂的制备方法 | |
| CN103161082A (zh) | 一种有机硅改性涂料印花粘合剂及其制备方法 | |
| CN103183774B (zh) | 一种种子乳液制备方法 | |
| CN103233364B (zh) | 一种服装粘合衬用自交联型水性聚丙烯酸酯无粉基浆 | |
| CN102108110A (zh) | 一种制备丙烯酸酯印花粘合剂的方法 | |
| CN102493195B (zh) | 纺织品用雾面皮膜涂层胶及制备方法 | |
| CN101942772A (zh) | 一种纺织品涂料印花用低甲醛耐皂洗粘合剂及其制备方法 | |
| CN105603781B (zh) | 一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法及在涂料印花中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518057 Qiong Yu Road, Nanshan District science and Technology Park, Shenzhen, Guangdong, 6 Patentee after: Shenzhen Tianding new materials Co. Ltd. Address before: 518057 Qiong Yu Road, Nanshan District science and Technology Park, Shenzhen, Guangdong, 6 Patentee before: Shenzhen Tianding Fine Chemical Co., Ltd. |