CN105602494A - 一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂及其制备方法 - Google Patents

一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：衣康酸15-20份，马来酸10-18份，丙烯酸酯类单体10-20份，有机硅单体4-6份，有机膨润土1.5-3份，环氧树脂2-4份，引发剂0.5-1份，催化剂0.2-0.5份，乳化剂0.5-1.5份，去离子水15-20份。本发明还公开了该有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法。该静电植绒粘合剂对基材、绒毛具有良好的粘结力，且其本身强度也比较高，附着力强，耐磨、耐水和柔软性好，制备和使用过程中无甲醛释放，有利于环境保护。

Description

一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织助剂技术领域，具体的涉及一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
背景技术：
静电植绒是在高压静电场中将预先处理好的短纤维(也叫绒毛)定向植于涂有粘合剂的基材表面，再进行烘干、焙烘的过程，基材可以使织物、纸张、无纺布、木材、金属、塑料凳，绒毛主要有粘胶、锦纶等。植绒产品具有天鹅绒、丝绒的外观和手感，在服装、装饰、玩具、礼品包装等方面有广泛的用途，随着静电植绒印花、轧花和特种整理新技术的应用，静电植绒产品销售旺盛。
植绒粘合剂是植绒生产的关键材料之一，它不仅要对基材、绒毛具有良好的粘结力，而且粘合剂本身强度也要高。目前应用于静电植绒的粘合剂绝大部分都是聚丙烯酸酯类乳液粘合剂，其价廉，制备和使用方便，耐老化，对多种纤维都有很好的粘结力，但是，在耐磨、耐水和柔软性方面还存在不足，附着力不足，低温手感变脆变硬、高温手感发粘。有机硅树脂因主链中含有高键能的Si-O键，所以具有优异的耐高温、耐化学品、耐紫外光等性能，同时有机硅树脂表面能较低，具有优良的耐水性和抗沾污性。利用有机硅树脂改性的丙烯酸酯会具有丙烯酸酯和有机硅树脂的特性。
中国专利(201110351870.X)公开了一种有机硅改性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其以催化剂十二烷基苯磺酸、非离子乳化剂A、去离子水和八甲基环四硅氧烷单体为原料，N2保护下反应，滴加硅烷偶联剂和丙烯酸酯单体，恒温反应，加氨水调节pH，制得。该有机硅改性丙烯酸酯乳液的成膜性明显优于纯丙烯酸酯乳液，乳胶粒粒径更小，利用特定的方法将还粘合剂进行高压静电场下的织物表面植绒，产品的各项指标达到《静电植绒织物产品标准(FZ/T64011-2001)》所列的优等品标准，但是其在耐磨、耐水性方面存在不足，且其附着力不好。
发明内容：
本发明的目的是提供一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其对基材、绒毛具有良好的粘结力，且其本身强度也比较高，附着力强，耐磨、耐水和柔软性好，制备和使用过程中无甲醛释放，有利于环境保护。
本发明的另一个目的是提供该有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸15-20份，
马来酸10-18份，
丙烯酸酯类单体10-20份，
有机硅单体4-6份，
有机膨润土1.5-3份，
环氧树脂2-4份，
引发剂0.5-1份，
催化剂0.2-0.5份，
乳化剂0.5-1.5份，
去离子水15-20份。
作为上述技术方案的优选，一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸17份，
马来酸13份，
丙烯酸酯类单体15份，
有机硅单体5份，
有机膨润土2份，
环氧树脂3份，
引发剂0.8份，
催化剂0.35份，
乳化剂1份，
去离子水20份。
作为上述技术方案的优选，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述有机硅单体为六甲基环三硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
作为上述技术方案的优选，所述催化剂为醋酸钠、柠檬酸、水杨酸、乙酸中的一种。
作为上述技术方案的优选，所述乳化剂为松香、三甘油脂肪酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合。
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1-2h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至75-90℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应1.5-3h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2-3h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中所述反应的温度为70℃，反应的时间为1h。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述有机硅单体和环氧树脂的滴加速度为2.5mL/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用有机硅树脂对丙烯酸酯静电植绒粘合剂进行改性，使得制备得到的粘合剂不仅具有优异的耐水、耐磨、耐老化性能，其还具有优异的耐高温能力，粘结能力强，附着牢度强；
(2)本发明在静电植绒粘合剂中加入有机膨润土，大大提高了粘合剂自身的强度，使其性能更加优异，且该粘合剂在制备和使用过程中均无甲醛释放，有利于环境保护。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸15份，马来酸10份，
丙烯酸酯类单体10份，
有机硅单体4份，
有机膨润土1.5份，
环氧树脂2份，引发剂0.5份，
催化剂0.2份，乳化剂0.5份，
去离子水15份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至75℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应1.5h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
实施例2
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸20份，马来酸18份，
丙烯酸酯类单体20份，
有机硅单体6份，
有机膨润土3份，
环氧树脂4份，引发剂1份，
催化剂0.5份，乳化剂1.5份，
去离子水20份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应2h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至90℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应3h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声3h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
实施例3
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸17份，马来酸13份，
丙烯酸酯类单体15份，
有机硅单体5份，
有机膨润土2份，
环氧树脂3份，引发剂0.8份，
催化剂0.35份，乳化剂1份，
去离子水20份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1.2h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至80℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应2h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2.2h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
实施例4
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸16份，马来酸12份，
丙烯酸酯类单体12份，
有机硅单体4.5份，
有机膨润土2份，
环氧树脂2.5份，引发剂0.6份，
催化剂0.3份，乳化剂0.7份，
去离子水16份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1.6h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至85℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应2h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2.4h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
实施例5
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸17份，马来酸14份，
丙烯酸酯类单体14份，
有机硅单体5份，
有机膨润土2.5份，
环氧树脂3份，引发剂0.7份，
催化剂0.4份，乳化剂0.9份，
去离子水17份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1.6h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至80℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应2.5h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2.6h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
实施例6
一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸18份，马来酸16份，
丙烯酸酯类单体18份，
有机硅单体5.5份，
有机膨润土3份，
环氧树脂3.5份，引发剂0.8份，
催化剂0.45份，乳化剂1.2份，
去离子水18份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1.8h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至75℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应3h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2.8h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。

Claims (10)

1.一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸15-20份，
马来酸10-18份，
丙烯酸酯类单体10-20份，
有机硅单体4-6份，
有机膨润土1.5-3份，
环氧树脂2-4份，
引发剂0.5-1份，
催化剂0.2-0.5份，
乳化剂0.5-1.5份，
去离子水15-20份。
2.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
衣康酸17份，
马来酸13份，
丙烯酸酯类单体15份，
有机硅单体5份，
有机膨润土2份，
环氧树脂3份，
引发剂0.8份，
催化剂0.35份，
乳化剂1份，
去离子水20份。
3.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，所述有机硅单体为六甲基环三硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种混合。
5.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
6.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，所述催化剂为醋酸钠、柠檬酸、水杨酸、乙酸中的一种。
7.如权利要求1所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂，其特征在于，所述乳化剂为松香、三甘油脂肪酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合。
8.如权利要求1至7任一所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将衣康酸、马来酸、丙烯酸酯类单体、乳化剂和去离子水混合搅拌均匀，升温至60-70℃，加入引发剂，反应1-2h，得到预聚体A；
(2)向步骤(1)得到的预聚体A中滴加有机硅单体和环氧树脂，搅拌均匀，升温至75-90℃，加入乳化剂、催化剂和引发剂，反应1.5-3h，得到混合液A；
(3)将有机膨润土和去离子水混合，1000W的功率下超声2-3h，得到混合液B；
(4)将步骤(2)得到的混合液A和步骤(3)得到的混合液B混合搅拌均匀，得到有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂。
9.如权利要求8所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应的温度为70℃，反应的时间为1h。
10.如权利要求8所述的一种有机硅改性水性丙烯酸酯静电植绒无甲醛粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机硅单体和环氧树脂的滴加速度为2.5mL/min。
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