CN105755864A - 一种印花涂料粘合剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印花涂料粘合剂的制备方法，本发明以1,3?二乙烯基?1，1，3，3?四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷为原料，以三氟甲基磺酸为催化剂，通过开环反应制备双端乙烯基聚硅氧烷单体，并用双端乙烯基聚硅氧烷与十二烷基硫酸铵和脂肪醇聚氧乙烯醚两种普通乳化剂、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵一种可聚合乳化剂进行复配，进行细乳液聚合，将双端乙烯基聚硅氧烷与聚丙烯酸脂单体共聚得到稳定性高、性能良好的印花涂料粘合剂，将其进行涂料印花，涂料印花织物耐摩擦、色牢度高、手感好。

Description

一种印花涂料粘合剂的制备方法
技术领域
本发明涉及粘合剂的制备技术领域，具体涉及一种印花涂料粘合剂的制备方法。
背景技术
涂料印花工艺简便快捷，其花型的获得是通过粘合剂固化成膜，将对纤维不具亲和力的颜料粘附在纤维表面，从而获得所需花型的印花工艺，与传统的印花相比，涂料印花具有印制后无需水洗，无污染排放，节约资源，清洁环保，符合当今印染业环保节能的发展，是未来的发展趋势。目前主要的印花涂料用粘合剂主要有丁二烯共聚物类粘合剂、醋酸乙烯酯共聚物类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、聚丙烯酸酯类粘合剂等。常用的粘合剂为聚丙烯酸脂类粘合剂，其成膜性和粘附性好，膜的透明度高，耐候性强，但其皮膜“冷脆热粘”，耐水性差、不耐磨、手感偏硬，影响涂料印花织物的耐摩擦色牢度和手感，阻碍涂料印花的应用，而通过有机硅对其改性，利用有机硅链段柔顺，疏水性强的特点，弥补丙酸酸脂不耐水，手感差的不足。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术，提供一种印花涂料粘合剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种印花涂料粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)端乙烯基聚硅氧烷的制备：加入摩尔比为1:5的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷，边搅拌变升温至60～70℃，加入三氟甲基磺酸，恒温反应5～6h,加入无水碳酸钠搅拌中和PH值为6～7,过滤；
(2)减压蒸馏：将过滤后的产物在90℃，真空度为-0.1Mpa下进行减压蒸馏，脱去未反应的单体得到双端乙烯基聚硅氧烷；
(3)制备乳化剂：将N-羟甲基丙烯酰胺和由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵组成的乳化剂溶于去离子水中得混合组分A，另外将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、步骤(2)双端乙烯基聚硅氧烷、正十六烷搅拌混合得组分B，将组分A和组分B搅混合拌预乳化30min，超声处理20min得预乳液；
(4)醚化交联：将预乳液搅拌升温至75～78℃，加入过硫酸铵水溶液，反应至乳液呈蓝色后，升温至80℃，在2h内继续添加添加2倍的预乳液和两倍的过硫酸铵水溶液，滴完后保持反应温度1h，将反应物冷却至40℃，用氨水调节反应物的PH值，为6～8，得有机硅改性聚丙酸脂细乳液粘合剂。
其中，步骤(1)中，所述的三氟甲基酸磺为催化剂，其添加量为反应物的0.10～0.15％。
其中，步骤(3)中，所述的乳化剂中十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵的摩尔比为1.5～2：1:1～2。
进一步的，所述的预乳液中乳化剂的含量为6～8％。
其中，步骤(3)中，所述的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸的质量分数比为30:5:8:2，其构成丙烯酸酯单体共聚体系。
其中，步骤(3)中，所述的正十六烷为助乳化剂，其在组分B中的质量百分比为1～3％。
其中，所述的双端乙烯基聚硅氧烷的相对分子质量为2000～2500，其在印花涂料粘合剂的质量百分比为8～10％。
进一步的，所述的N-羟甲基丙烯酰胺品分子中具有与羰基共轭的双键和富有反应性的羟甲基，是用途广泛的交联性单体。
进一步的，双端乙烯基聚硅氧烷是一种含有碳碳不饱和双键的有机硅单体，因含有含有碳碳不饱和双键，可直接参与自由基聚合反应，从而制得有机硅改性聚丙烯酸酯共聚物。
进一步的，传统的乳化剂以物理的方式吸附在乳化剂表面，易解析使乳液失稳，在成膜时，易向界面迁移会着在集体中聚集，影响角膜力学性能，可聚合乳化剂在乳液聚合过程中可参与反应，键合在乳胶粒表面，提高反应后乳液的机械稳定性，但反应键合前，其乳化性能较差，将传统的乳化剂与可聚合乳化剂复配使用，可提高乳液稳定性，改善角膜的力学性能，减少传统乳化剂的使用。
进一步的，步骤(3)中采用细微乳聚合，细微乳聚合加入助乳化剂，并通过超声是大单体液滴粉碎成亚微液滴，单体数量增多，粒径变小，乳化剂不断吸附到小单体液滴表面，使水相中的乳化剂胶束和游离乳化剂数目减少，亚微单体液滴的液滴数目大于而乳化剂胶束数，单体液滴易获得自由基而发生乳液聚合，细乳液聚合环保清洁，散热快，乳液稳定性高。
本发明的有益效果是：本发明将十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙醚与可聚会乳化剂丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵进行复配，通过细乳液聚合，将自制的双端乙烯基聚硅氧烷与丙烯酸酯单体共聚制成的粘合剂稳定性高，性能优良，将粘合剂用于涂料印花，涂料印花织物耐摩擦，色牢度高，手感好。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进一步的说明。
实施例1
一种印花涂料粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)端乙烯基聚硅氧烷的制备：加入摩尔比为1:5的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷，边搅拌变升温至65℃，加入0.10～0.15％反应物的三氟甲基磺酸，恒温反应5h,加入无水碳酸钠搅拌中和PH值为6～7,过滤；
(2)减压蒸馏：将过滤后的产物在90℃，真空度为-0.1Mpa下进行减压蒸馏，脱去未反应的单体得到双端乙烯基聚硅氧烷；
(3)制备乳化剂：将N-羟甲基丙烯酰胺、由摩尔比为2：1:1的十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵组成的乳化剂溶于去离子水中得混合组分A，另外将质量分数比为30:5:8:2的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸，步骤(2)双端乙烯基聚硅氧烷，正十六烷搅拌混合得组分B，将组分A和组分B搅混合拌预乳化30min，超声处理20min得预乳液，其中，预乳液中乳化剂的含量为6～8％，正十六烷在组分B中的质量百分比为2％；
(4)醚化交联：将预乳液搅拌升温至76℃，加入过硫酸铵水溶液，反应至乳液呈蓝色后，升温至80℃，在2h内继续添加添加2倍的预乳液和两倍的过硫酸铵水溶液，滴完后保持反应温度1h，将反应物冷却至40℃，用氨水调节反应物的PH值为7，得有机硅改性聚丙酸脂细乳液粘合剂，所得的印花涂料粘合剂中，双端乙烯基聚硅氧烷质量百分比为8～10％。
实施例2
一种印花涂料粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)端乙烯基聚硅氧烷的制备：加入摩尔比为1:5的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷，边搅拌变升温至60℃，加入0.10％反应物的三氟甲基磺酸，恒温反应5h,加入无水碳酸钠搅拌中和PH值为6,过滤；
(2)减压蒸馏：将过滤后的产物在90℃，真空度为-0.1Mpa下进行减压蒸馏，脱去未反应的单体得到双端乙烯基聚硅氧烷；
(3)制备乳化剂：将N-羟甲基丙烯酰胺、由摩尔比为1.5：1:1的十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵组成的乳化剂溶于去离子水中得混合组分A，另外将质量分数比为30:5:8:2的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸，步骤(2)双端乙烯基聚硅氧烷，正十六烷搅拌混合得组分B，将组分A和组分B搅混合拌预乳化30min，超声处理20min得预乳液，其中，预乳液中乳化剂的含量为6％，正十六烷在组分B中的质量百分比为1％；
(4)醚化交联：将预乳液搅拌升温至75℃，加入过硫酸铵水溶液，反应至乳液呈蓝色后，升温至80℃，在2h内继续添加添加2倍的预乳液和两倍的过硫酸铵水溶液，滴完后保持反应温度1h，将反应物冷却至40℃，用氨水调节反应物的PH值为6，得有机硅改性聚丙酸脂细乳液粘合剂，所得的印花涂料粘合剂中，双端乙烯基聚硅氧烷质量百分比为8％。
实施例3
一种印花涂料粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)端乙烯基聚硅氧烷的制备：加入摩尔比为1:5的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷，边搅拌变升温至70℃，加入0.15％反应物的三氟甲基磺酸，恒温反应6h,加入无水碳酸钠搅拌中和PH值为7,过滤；
(2)减压蒸馏：将过滤后的产物在90℃，真空度为-0.1Mpa下进行减压蒸馏，脱去未反应的单体得到双端乙烯基聚硅氧烷；
(3)制备乳化剂：将N-羟甲基丙烯酰胺、由摩尔比为2：1:2的十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵组成的乳化剂溶于去离子水中得混合组分A，另外将质量分数比为30:5:8:2的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸，步骤(2)双端乙烯基聚硅氧烷，正十六烷搅拌混合得组分B，将组分A和组分B搅混合拌预乳化30min，超声处理20min得预乳液，其中，预乳液中乳化剂的含量为8％，正十六烷在组分B中的质量百分比为3％；
(4)醚化交联：将预乳液搅拌升温至78℃，加入过硫酸铵水溶液，反应至乳液呈蓝色后，升温至80℃，在2h内继续添加添加2倍的预乳液和两倍的过硫酸铵水溶液，滴完后保持反应温度1h，将反应物冷却至40℃，用氨水调节反应物的PH值为8，得有机硅改性聚丙酸脂细乳液粘合剂，所得的印花涂料粘合剂中，双端乙烯基聚硅氧烷质量百分比为10％。

Claims (8)

1.一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)端乙烯基聚硅氧烷的制备：加入摩尔比为1:5的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷，边搅拌变升温至60～70℃，加入三氟甲基磺酸，恒温反应5～6h,加入无水碳酸钠搅拌中和PH值为6～7,过滤；
(2)减压蒸馏：将过滤后的产物在90℃，真空度为-0.1Mpa下进行减压蒸馏，脱去未反应的单体得到双端乙烯基聚硅氧烷；
(3)制备乳化剂：将N-羟甲基丙烯酰胺和由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵组成的乳化剂溶于去离子水中得混合组分A，另外将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、步骤(2)得到的双端乙烯基聚硅氧烷、正十六烷搅拌混合得组分B，将组分A和组分B搅混合拌预乳化30min，超声处理20min得预乳液；
(4)醚化交联：将预乳液搅拌升温至75～78℃，加入过硫酸铵水溶液，反应至乳液呈蓝色后，升温至80℃，在2h内继续添加添加2倍的预乳液和两倍的过硫酸铵水溶液，滴完后保持反应温度1h，将反应物冷却至40℃，用氨水调节反应物的PH值，为6～8，得有机硅改性聚丙酸脂细乳液粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中三氟甲基酸磺的添加量为反应物的0.10～0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的乳化剂中十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵的摩尔比为1.5～2：1:1～2。
4.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：所述的预乳液中乳化剂的含量为6～8％。
5.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸的质量分数比为30:5:8:2。
6.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的正十六烷在组分B中的质量百分比为1～3％。
7.根据权利要求1所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：所述的双端乙烯基聚硅氧烷在印花涂料粘合剂的质量百分比为8～10％。
8.根据权利要求1或7所述的一种印花涂料粘合剂的制备方法，其特征在于：所述的双端乙烯基聚硅氧烷的相对分子质量为2000～2500。
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