CN105755863A - 一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂及其制备方法 - Google Patents

一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：不饱和酸性单体2030份，功能性单体58份，烯丙基苄基缩水甘油醚49份，α羟基丙烯酸612份，羟乙基淀粉510份，甲基丙烯酰氧烃基硅油711份，羧甲基纤维素钠915份，尿素510份，引发剂13份，交联剂0.53.5份，去离子水1522份。本发明还公开了该环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂的制备方法。本发明制备的涂料印花增稠剂抗渗化能力强，可以用于黑、白涂料印花增稠和染料增稠，耐电解质性能好，稳定性优异，无毒，环保。

Description

一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织助剂领域，具体的涉及一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
背景技术：
随着科学技术的高速发展，近代纺织物的涂料印花由于具有工序简单、生产周期快、污水排放少、生产成本低、色谱齐全等优点，因而已在世界各国得到广泛的应用，并有持续增长的趋势，涂料印花在发达国家和发展中国家的印花中分别占到80％和60％。涂料印花是用高分子化合物在织物上形成薄膜，把颜料固定在织物上的印花方法。涂料印花要获得良好的印制效果和质量，主要取决于印花色浆的性能。涂料印花色浆通常由涂料、粘合剂、增稠剂及其它添加剂组成，其中增稠剂的性能起着至关重要的作用。
涂料印花增稠剂最初使用的是天然淀粉和海藻酸钠，但天然淀粉制浆困难，海藻酸钠价格高且易水解，然后转而使用乳化帮A浆，具有印花织物给色量、花纹轮廓清晰、手感相对柔软等优点。但存在污染环境、不安全等问题。近年来发达国家已禁止使用火油调制印花色浆，并逐渐发展了合成增稠剂。合成增稠剂分为阴离子型和非离子型合成增稠剂，目前涂料印花广泛应用的是阴离子型合成增稠剂，但是目前合成增稠剂仍然存在耐电解质能力差、色浆触变性差、抱水能力差即抗渗化能力差、易渗边等缺点。
中国专利(200910309258.9)公开了一种环保型抗渗化合成印花增稠剂，该印花增稠剂是用不饱和羧酸、不饱和单体、分散稳定剂、交联剂、混合溶剂、引发剂、乳化剂、反相剂和水制备而成。该印花增稠剂不含有对人体有害的APEO，更环保，不易渗化，增稠能力强，还可以用于黑、白涂料印花增稠和染料增稠，但是其耐电解质能力差，耐洗涤能力差，脱糊性能不好。
发明内容：
本发明的目的是提供一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其抗渗化能力强，可以用于黑、白涂料印花增稠和染料增稠，耐电解质性能好，稳定性优异，无毒，环保。
本发明的另一个目的是提供该环保型抗渗化耐电解质印花增稠剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体20-30份，
功能性单体5-8份，
烯丙基苄基缩水甘油醚4-9份，
α-羟基丙烯酸6-12份，
羟乙基淀粉5-10份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油7-11份，
羧甲基纤维素钠9-15份，
尿素5-10份，
引发剂1-3份，
交联剂0.5-3.5份，
去离子水15-22份。
作为上述技术方案的优选，一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体26份，
功能性单体6.5份，
烯丙基苄基缩水甘油醚5份，
α-羟基丙烯酸10份，
羟乙基淀粉8份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油8.5份，
羧甲基纤维素钠11份，
尿素7份，
引发剂2.5份，
交联剂1.5份，
去离子水21份。
作为上述技术方案的优选，所述不饱和酸性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述功能性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸铵和甲基丙烯酸十四酯的混合物，三者质量比为1:1-3:1.5-2。
作为上述技术方案的优选，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的一种。
作为上述技术方案的优选，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种混合。
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化35-55min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化35-55min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合5-10min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2-3h，冷却至室温，继续搅拌20-50min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述反应的时间为2.5h。
本发明具有以下有益效果：
本发明制备的涂料印花增稠剂与色浆的相容性好，在印花时，色浆转移性好，给色性能高，并且具有一定的可塑性和粘着力；该增稠剂具有一定的吸湿能力，以便于染料的转移和固着，并不产生对染料有影响的还原性；
本发明制备的增稠剂抗渗化能力强，耐电解质性能优异，可以用于黑、白涂料印花增稠和染料增稠，且其制备方法简单，工艺条件温和，对设备要求低，可以实现大规模生产。
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
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体20份，
功能性单体5份，
烯丙基苄基缩水甘油醚4份，
α-羟基丙烯酸6份，
羟乙基淀粉5份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油7份，
羧甲基纤维素钠9份，
尿素5份，引发剂1份，
交联剂0.5份，去离子水15份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化35min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化35min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合5min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2h，冷却至室温，继续搅拌20min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
实施例2
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体30份，
功能性单体8份，
烯丙基苄基缩水甘油醚9份，
α-羟基丙烯酸12份，
羟乙基淀粉10份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油11份，
羧甲基纤维素钠15份，
尿素10份，引发剂3份，
交联剂3.5份，去离子水22份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化55min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化55min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合10min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应3h，冷却至室温，继续搅拌50min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
实施例3
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体26份，
功能性单体6.5份，
烯丙基苄基缩水甘油醚5份，
α-羟基丙烯酸10份，
羟乙基淀粉8份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油8.5份，
羧甲基纤维素钠11份，
尿素7份，引发剂2.5份，
交联剂1.5份，去离子水21份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化40min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化40min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合6min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2.2h，冷却至室温，继续搅拌30min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
实施例4
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体22份，
功能性单体6份，
烯丙基苄基缩水甘油醚5份，
α-羟基丙烯酸8份，
羟乙基淀粉6份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油8份，
羧甲基纤维素钠11份，
尿素6份，引发剂1.5份，
交联剂1份，去离子水17份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化45min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化45min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合7min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2.4h，冷却至室温，继续搅拌40min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
实施例5
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体24份，
功能性单体7份，
烯丙基苄基缩水甘油醚6份，
α-羟基丙烯酸10份，
羟乙基淀粉7份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油9份，
羧甲基纤维素钠13份，
尿素8份，引发剂2份，
交联剂1.5份，去离子水19份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化50min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化50min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合9min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2.6h，冷却至室温，继续搅拌45min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
实施例6
一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体26份，
功能性单体7.5份，
烯丙基苄基缩水甘油醚8份，
α-羟基丙烯酸11份，
羟乙基淀粉9份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油10份，
羧甲基纤维素钠14份，
尿素8份，引发剂2.5份，
交联剂2份，去离子水21份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化55min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化50min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合9min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2.8h，冷却至室温，继续搅拌50min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
下面对本发明制备的环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂进行性能测试。
(1)耐电解质性能的测试
首先配制5％的白浆200g，然后逐渐加入0.1gNaCl(即0.05％的NaCl)，测试加NaCl前后的粘度，并按下式计算粘度保留率：
粘度保留率＝(加NaCl后白浆粘度/加NaCl前白浆粘度)×100％
(2)抗渗化性能的测试
测试方法：粘合剂20份，黑涂料10份，去离子水和若干份增稠剂配制的增稠浆料，然后测试所配制的色浆粘度(用NDJ-8S型数显粘度计测试)，调节各增稠剂的用量，使所配制的色浆粘度基本相同，最后将这些色浆分别在白涤棉布上印制条纹花型，并记录色浆刮上织物到开始渗化的时间，以此来判断增稠剂的抗渗化性能，时间越长，抗渗化性能越好。
测试结果如表1所示：
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
粘度保留率，％ 55 61 49 53 55 58
渗化时间，min 10 9.5 11 10 9 12
从表1所示，本发明制备的环保型涂料印花增稠剂，抗渗化能力好，耐电解质性能优异。

Claims (8)

1.一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体20-30份，
功能性单体5-8份，
烯丙基苄基缩水甘油醚4-9份，
α-羟基丙烯酸6-12份，
羟乙基淀粉5-10份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油7-11份，
羧甲基纤维素钠9-15份，
尿素5-10份，
引发剂1-3份，
交联剂0.5-3.5份，
去离子水15-22份。
2.如权利要求1所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
不饱和酸性单体26份，
功能性单体6.5份，
烯丙基苄基缩水甘油醚5份，
α-羟基丙烯酸10份，
羟乙基淀粉8份，
甲基丙烯酰氧烃基硅油8.5份，
羧甲基纤维素钠11份，
尿素7份，
引发剂2.5份，
交联剂1.5份，
去离子水21份。
3.如权利要求1所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，所述不饱和酸性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸中的一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，所述功能性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸铵和甲基丙烯酸十四酯的混合物，三者质量比为1:1-3:1.5-2。
5.如权利要求1所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的一种。
6.如权利要求1所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂，其特征在于，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种混合。
7.如权利要求1至6任一所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将不饱和酸性单体、功能性单体、交联剂和去离子水混合搅拌均匀，投入到预乳化釜中，逐滴加入引发剂，高速剪切乳化35-55min，得到混合液A；
(2)烯丙基苄基缩水甘油醚、α-羟基丙烯酸、羟乙基淀粉、甲基丙 烯酰氧烃基硅油、羧甲基纤维素钠、尿素和去离子水混合，一起投入预乳化釜中高速剪切乳化35-55min，得到混合液B；
(3)在氮气的保护下将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B同时加入到同一反应釜中，搅拌混合5-10min，逐滴加入引发剂，混合均匀后升温至50-60℃，反应2-3h，冷却至室温，继续搅拌20-50min，得到环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂。
8.如权利要求7所述的一种环保型抗渗化耐电解质涂料印花增稠剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述反应的时间为2.5h。
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