CN105885742A - 丙烯酸及其酯类植绒胶及其制备方法和植绒工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种丙烯酸及其酯类植绒胶，包括如下重量份的组分：丙烯酸10~20份丙烯酸酯类20~30份聚氧乙烯氢化蓖麻油0.5~1份十二烷基硫酸钠0.3~0.8份偶氮类引发剂0.2~0.5份水40~60份。本发明制备的植绒胶具有优异的透气性，有利于空气在植绒胶内外的流通，使植绒更加丰满、美观，且牢度好。

Description

丙烯酸及其酯类植绒胶及其制备方法和植绒工艺
技术领域
本发明涉及植绒用的粘结剂，特别涉及一种丙烯酸及其酯类植绒胶及其制备方法和植绒工艺。
背景技术
静电植绒，原理是绒毛经电着化处理后，在高压静电发生器产生的电场作用下，改变原来的紊乱状态，以一定的方向，均匀、有规律地植入处于湿润状态的粘合剂中，固化后在粘合剂表面形成绒毛，植绒后的产品绒面丰盈、手感柔和、色泽亮丽、风格别致，深得消费者的青睐。
植绒所用的粘合剂分为自交联型粘合剂和外交联型粘合剂，自交联型粘合剂是分子中含有使分子链自相交联的基团，例如羟甲基、环氧基，同时还具备一个可参与共聚的羟甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸环氧丙酯在与其他单体共聚时打开双键参与反应；而外交联型粘合剂在使用时要借助于加入一些交联剂、催化剂，并且调制后要马上使用，否则常温下会发生交联而影响使用，现有技术中自交联型粘合剂应用广泛。
目前，现有专利中公开号为CN104745126A的中国专利公开了一种植绒胶及其加工方法和发泡工艺，采用苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、乙烯基吡咯烷酮、羟甲基丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、过硫酸铵、偶氮二异丁氰、水和十六烷组成，所制备的植绒胶具有固含量高，植绒丰满，牢度好的效果。
但是，现有技术中植绒丰满牢度好的植绒胶大多具有优异的粘度，绒毛被牢固粘结在基布上，但该植绒胶存在着透气性差的缺陷，透气性差不利于空气在植绒胶内外的流通，透气性差的植绒胶上的绒毛无法保持长时间的柔顺、丰满，导致绒毛手感较硬。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有良好透气性，其上的绒毛手感柔软的丙烯酸及其酯类植绒胶。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种丙烯酸及其酯类植绒胶，包括如下重量份的组分：
通过采用上述技术方案，该植绒胶采用丙烯酸和丙烯酸酯类作为反应主体，丙烯酸酯因为酯基具有较强的氢键，使其具有粘合的特性，丙烯酸及其丙烯酸酯类单体的双键打开后，生成的聚合物具有线性大分子结构，线性大分子结构排列规整，提高了植绒胶的规整度，同时，大分子链间的作用力较弱，具有良好的挠曲性和延伸性，使其具有良好的柔性；聚氧乙烯氢化蓖麻油在水中成分散状，具有优良的乳化、分散、增溶、抗静电性能，大大提高固体粉末在丙烯酸及丙烯酸酯类的分散性，增加各组分之间的互溶性，减小各组分之间的相互作用力，提高共聚产物的柔软度，同时，也有助于空气在植绒胶内外的流通，增加了植绒胶的透气性能；十二烷基硫酸钠为白色粉末，溶于水，具有去污、乳化和优异的发泡力，广泛适用于纺织助剂领域中；共聚产物的主链上的两个取代基R’和COOR”，大小不一样，立体配置不规则，使聚合物不能结晶，形成无定形结构，有助于空气在植绒胶内外的流通，提高了植绒胶的透气性能，十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯氢化蓖麻油复配使用时，减弱了共聚产物内部的致密度，使共聚产物的表面较疏松，显著提高了该植绒胶的透气性，有利于空气在植绒胶内外的流通，使植绒更加丰满、美观，且牢度好。
本发明进一步设置为：所述丙烯酸酯类选用丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中至少两种。
通过采用上述技术方案，丙烯酸甲酯是无色液体，溶于有机溶剂，微溶于水中，是合成高分子聚合物的单体，容易与其他丙烯酸酯类单体进行共聚；丙烯酸丁酯为无色透明液体，用于制造丙烯酸酯乳液性粘合剂的软单体，可以均聚、共聚及接枝共聚，用作有机合成中间体；丙烯酸异辛酯为无色透明液体，是一种重要的有机化工原料，可作为均聚、共聚、接枝的单体，选用丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的两种复配使用，使聚合单体中具有更多种类的官能团，有助于聚合单体之间的相互作用，使聚合反应过程更容易发生，加快了反应速度，提高了反应效率。
本发明进一步设置为：所述丙烯酸酯类水溶液的粘度为50～100mpa·s。
通过采用上述技术方案，控制丙烯酸酯类混合使用的水溶液的粘度为50～100mpa·s，该粘度范围的丙烯酸酯类与丙烯酸及其他辅助助剂共聚后生成的植绒胶，粘度适中，植绒在基布上的植绒胶的致密性适中，有助于空气在植绒胶内外的流通，使该植绒胶具有优异的透气性，粘合在植绒胶上的植绒较丰满，手感较柔软，牢度较好；丙烯酸酯类的粘度大于100mpa·s时，会影响聚合过程中各组分之间的分散性能，影响聚合反应的平稳性、连续性，生成的植绒胶的致密度很大，影响该植绒胶的透气性。
本发明进一步设置为：还包括硅树脂聚醚乳液，所述硅树脂聚醚乳液的重量份为1～3份。
通过采用上述技术方案，硅树脂聚醚乳液能够改变表面活性剂分子内部泡与泡之间的排列顺序，使排列更加紧密能够形成致密的内层膜，使得抗压能力特别强，能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜有秩序的分布，赋予泡沫良好的弹性和自修复能力，而且，硅树脂聚醚乳液与聚氧乙烯氢化蓖麻油复配使用时，会产生协同作用，显著增强了该植绒胶的柔韧度。
本发明进一步设置为：所述硅树脂聚醚乳液的粘度为20～50mpa·s。
通过采用上述技术方案，控制硅树脂聚醚乳液的粘度为20～50mpa·s，向反应体系内加入具有较小粘度的硅树脂聚醚乳液，不会影响反应体系的粘度，同时还可起到优异的稳泡作用，减少了植绒胶内部充斥着气泡的情况，提高了植绒胶的结构强度。
本发明进一步设置为：还包括乙二胺四乙酸，所述乙二胺四乙酸的重量份为1～5份。
通过采用上述技术方案，乙二胺四乙酸上的配位原子与钠盐金属离子生成环状结构的络合物，相比于非络合物而言，加入乙二胺四乙酸的反应体系生成的植绒胶的稳定性更佳，同时，也提高了植绒在植绒胶表面的附着强度。
本发明进一步设置为：还包括甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物，所述甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物的重量份为1～5份，所述甲基丙烯酸羟丙酯在甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物中的重量百分比为40～60％。
通过采用上述技术方案，向反应体系内添加甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯，引入了更多种类的官能团，可大大提高反应体系的交联度，增加了植绒胶的结构强度，当甲基丙烯酸羟丙酯在甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物中的重量百分比为40～60％时，此时的交联度达到最大，同时，也能提高绒毛在植绒胶表面的附着强度。
本发明还公开了一种丙烯酸及其酯类植绒胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)依次向反应容器内加入丙烯酸、丙烯酸酯类和水，搅拌均匀后，冲入氮气后升温至40～50℃，保温10～30分钟；
(2)向反应容器内加入甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物，待其搅拌均匀，升温至50～60℃，保温10～30分钟；
(3)向反应容器内同时加入聚氧乙烯氢化蓖麻油和十二烷基硫酸钠，在搅拌条件下控制加入速度为每分钟0.1重量份，升温至60～70℃；
(4)向反应容器内加入硅树脂聚醚乳液、乙二胺四乙酸以及偶氮类引发剂，进行充分搅拌，升温至70～80℃，反应2～4h；
(5)降温后加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料并打包。
本发明进一步设置为：所述氨水的浓度为20～25％。
通过采用上述技术方案，在氮气环境下，利用丙烯酸、丙烯酸酯类以及乳化剂、引发剂、水等进行乳液聚合，采用梯度升温法，并在不同的温度条件下加入甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、硅树脂聚醚乳液和乙二胺四乙酸，使生成的植绒胶具有优良的透气性，同时，发泡有利于提高反应体系的延展度，增加植绒胶的柔性，以保证植绒胶上的植绒更加丰满，美观。
本发明还提供了一种发泡植绒工艺，包括如下步骤：
(1)在植绒机中植入植绒胶，清洗喷嘴，搅拌10～20分钟；
(2)加压喷涂在布面上；
(3)在80℃下预烘，150℃下烘烤，晾干。
通过采用上述技术方案，利用植绒机将上述植绒胶喷洒在基布上，分别进行预烘和烘烤两步加热，生成的植绒胶具有良好的透气性能，植绒胶上所植的绒毛可保持长时间的丰满、柔软、手感较好。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、将丙烯酸、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯进行共聚，引入了不同种类的官能团，双键打开后生成的聚合物具有线性大分子结构，大分子链间的作用力较弱，使生成物具有较好的挠曲性和延伸性，生成的植绒胶具有较好的柔韧性；
2、向反应体系中加入硅树脂聚醚乳液，硅树脂聚醚乳液与聚氧乙烯氢化蓖麻油进行复配，硅树脂聚醚乳液改变了分子内部泡与泡之间的排列顺序，控制了气泡液膜的结构稳定性，使气泡的液膜有秩序的分布，赋予气泡良好的弹性，提高了植绒胶的柔韧度；
3、向反应体系中加入聚氧乙烯氢化蓖麻油和十二烷基硫酸钠，二者复配后，会产生协同作用，有助于改善反应体系中各个相的表面张力，降低了形成乳状液所需要的能量，还可改善产品的疏松多孔特性，提高了植绒胶的透气性能；
4、向反应体系中加入乙二胺四乙酸，乙二胺四乙酸与十二烷基硫酸钠进行复配，乙二胺四乙酸上的配位原子与钠盐金属离子生成环状的络合物，增加了植绒胶的结构强度，提高了与绒毛的附着强度；
5、采用梯度加热法，同时，在不同温度条件下加入不同的填料，有利于聚合反应平稳、有序进行，提高了聚合反应的效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
检测方法：
(1)柔韧性：向长和宽均为1dm的基布上植入厚度为0.2mm的植绒，未完全固化时采用小刀将植绒胶沿基布表面切割下来，将10块植绒布罗列堆积，待其完全固化，测试植绒布的卷曲情况；
(2)透气性：取长和宽均为1米的方形基布，在基布上进行发泡植绒，植绒厚度为0.2mm，将植绒基布放置在距离风扇1米的位置，将一片现采摘的杨树叶放置在植绒基布远离风扇的一侧，观察树叶飞舞情况；
(3)平整性：向基布上植入厚度为0.2mm的植绒胶，观察植绒胶的表面情况。
实施例一：
(1)向三口烧瓶中依次加入10份丙烯酸、10份丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯和40份水进行搅拌，搅拌速度为100r/min，并通入氮气流，通入速度为20ml/min，在氮气氛围下升温至55℃，保温10min；
(2)向反应体系中同时加入0.5份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.3份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(3)向反应体系中加入0.2份偶氮类引发剂，在搅拌下升温至75℃，反应2h；
(4)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
实施例二:
(1)向三口烧瓶中依次加入10份丙烯酸、10份丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯和40份水进行搅拌，搅拌速度为100r/min，并通入氮气流，通入速度为20ml/min，在氮气氛围下升温至45℃，保温10min；
(2)向反应体系中加入1份甲基丙烯酸丁酯和1份甲基丙烯酸羟丙酯，待其搅拌均匀，并升温至55℃，保温10min；
(3)向反应体系中同时加入0.5份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.3份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(4)向反应体系中加入1份硅树脂聚醚乳液、1份乙二胺四乙酸和0.3份偶氮类引发剂，在搅拌条件下升温至75℃，反应2h；
(5)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
实施例三:
(1)向三口烧瓶中依次加入15份丙烯酸、10份丙烯酸甲酯、10份丙烯酸异辛酯和50份水进行搅拌，搅拌速度为110r/min，并通入氮气流，通入速度为25ml/min，在氮气氛围下升温至45℃，保温10min；
(2)向反应体系中加入2份甲基丙烯酸丁酯和2份甲基丙烯酸羟丙酯，待其搅拌均匀，并升温至55℃，保温10min；
(3)向反应体系中同时加入0.7份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.5份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(4)向反应体系中加入2份硅树脂聚醚乳液、3份乙二胺四乙酸和0.4份偶氮类引发剂，在搅拌条件下升温至75℃，反应2h；
(5)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
实施例四:
(1)向三口烧瓶中依次加入20份丙烯酸、10份丙烯酸丁酯、10份丙烯酸异辛酯和60份水进行搅拌，搅拌速度为120r/min，并通入氮气流，通入速度为30ml/min，在氮气氛围下升温至45℃，保温10min；
(2)向反应体系中加入2份甲基丙烯酸丁酯和3份甲基丙烯酸羟丙酯，待其搅拌均匀，并升温至55℃，保温10min；
(3)向反应体系中同时加入1份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.8份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(4)向反应体系中加入3份硅树脂聚醚乳液、5份乙二胺四乙酸和0.3份偶氮类引发剂，在搅拌条件下升温至75℃，反应2h；
(5)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
实施例五:
(1)向三口烧瓶中依次加入14份丙烯酸、12份丙烯酸甲酯、12份丙烯酸异辛酯和45份水进行搅拌，搅拌速度为110r/min，并通入氮气流，通入速度为25ml/min，在氮气氛围下升温至45℃，保温10min；
(2)向反应体系中加入1.5份甲基丙烯酸丁酯和2.5份甲基丙烯酸羟丙酯，待其搅拌均匀，并升温至55℃，保温10min；
(3)向反应体系中同时加入0.8份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.6份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(4)向反应体系中加入1.5份硅树脂聚醚乳液、2.5份乙二胺四乙酸和0.3份偶氮类引发剂，在搅拌条件下升温至75℃，反应2h；
(5)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
实施例六:
(1)向三口烧瓶中依次加入18份丙烯酸、10份丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯、10份丙烯酸异辛酯和55份水进行搅拌，搅拌速度为120r/min，并通入氮气流，通入速度为30ml/min，在氮气氛围下升温至45℃，保温10min；
(2)向反应体系中加入1.2份甲基丙烯酸丁酯和2份甲基丙烯酸羟丙酯，待其搅拌均匀，并升温至55℃，保温10min；
(3)向反应体系中同时加入0.6份聚氧乙烯氢化蓖麻油和0.4份十二烷基硫酸钠，加入速度为每分钟0.1份，待其搅拌均匀，升温至65℃；
(4)向反应体系中加入1.5份硅树脂聚醚乳液、2份乙二胺四乙酸和0.4份偶氮类引发剂，在搅拌条件下升温至75℃，反应2h；
(5)降温至室温，加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料打包。
对比例一：相比于实施例二而言，缺少聚氧乙烯氢化蓖麻油。
对比例二：相比于实施例二而言，缺少聚氧乙烯氢化蓖麻油和十二烷基硫酸钠。
对比例三：相比于实施例二而言，缺少硅树脂聚醚乳液。
对比例四：相比于实施例二而言，缺少乙二胺四乙酸。
检测结果如下表所示：
由上表可知，实施例制得的植绒胶具有优异的柔韧性、透气性，能长时间保持植绒具有较柔软的手感，以及保持植绒的丰满与美观。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于包括如下重量份的组分：
丙烯酸 10~20份
丙烯酸酯类 20~30份
聚氧乙烯氢化蓖麻油 0.5~1份
十二烷基硫酸钠 0.3~0.8份
偶氮类引发剂 0.2~0.5份
水 40~60份。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于：所述丙烯酸酯类选用丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中至少两种。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于：所述丙烯酸酯类水溶液的粘度为50~100mpa·s。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于： 还包括硅树脂聚醚乳液，所述硅树脂聚醚乳液的重量份为1~3份。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于：所述硅树脂聚醚乳液的粘度为20~50mpa·s。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于：还包括乙二胺四乙酸，所述乙二胺四乙酸的重量份为1~5份。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸及其酯类植绒胶，其特征在于：还包括甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物，所述甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物的重量份为1~5份，所述甲基丙烯酸羟丙酯在甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物中的重量百分比为40~60%。
8.一种丙烯酸及其酯类植绒胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）依次向反应容器内加入丙烯酸、丙烯酸酯类和水，搅拌均匀后，冲入氮气后升温至40~50℃，保温10~30分钟；
（2）向反应容器内加入甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的混合物，待其搅拌均匀，升温至50~60℃，保温10~30分钟；
（3）向反应容器内同时加入聚氧乙烯氢化蓖麻油和十二烷基硫酸钠，在搅拌条件下控制加入速度为每分钟0.1重量份，升温至60~70℃；
（4）向反应容器内加入硅树脂聚醚乳液、乙二胺四乙酸以及偶氮类引发剂进行充分搅拌，升温至70~80℃，反应2~4h；
（5）降温后加入过氧化氢，用氨水调节pH至7，出料并打包。
9.根据权利要求8所述的丙烯酸及其酯类植绒胶的制备方法，其特征在于：所述氨水的浓度为20~25%。
10.一种发泡植绒工艺，其特征在于包括如下步骤：
（1）在植绒机中植入植绒胶，清洗喷嘴，搅拌10~20分钟；
（2）加压喷涂在布面上；
（3）在80℃下预烘，150℃下烘烤，晾干。
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