CN107476063A - 柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶及其制备方法 - Google Patents

柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶及其制备方法，由1‑丙烯氧基2‑羟基丙烷磺酸钠5.5－6.5、N‑羟乙基丙烯酰胺4－4.5、甲基丙烯酸2.5－3、甲基丙烯酸羟乙酯4.5－5.5、丙烯酸‑2‑乙基己酯35－39、丙烯酸正丁酯133－140、甲基丙烯酸甲酯44－47、反应型有机硅滑爽改性单体5.5－6、丙烯酸三氟乙酯3－3.5、过硫酸铵0.9－1.1、亚硫酸氢钠0.1－0.2、去离子水262－284，经种子乳液聚合后得到的聚合物乳液，适用于绦纶、棉及混纺织物。

Description

柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯 酸酯涂层胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种纺织品涂层整理剂，是一种氟、硅共同改性的手感柔软、耐寒、弹性好，牢度优，耐静水压高的水性丙烯酸酯涂层胶及其制备方法，其特别适用于绦纶、棉及混纺织物。
背景技术
纺织品涂层整理剂又称涂层胶，是均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的（防水、透湿、耐水压、阻燃、防静电、遮光、防紫外线等）功能，从而提高制品的附加值。
目前市场上的高耐静水压水性丙烯酸酯涂层胶产品，耐候性好，不易泛黄，耐洗性好，粘着力强，成本低，但并不同时兼顾手感柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压这些特性。
专利号为CN201410294607.5名称为《一种氟硅改性核壳结构丙烯酸酯共聚物整理剂及其制备方法和应用》,公开的是一种拒水拒油、防污、抗菌、柔软性能的氟硅改性的核壳结构丙烯酸酯共聚物整理剂及其制备方法和应用。该发明说明了经其整理后的织物克服了其自身板硬、易褶皱等缺陷，在具有优异的拒水拒油、防污性能的同时，兼具良好的耐高低温、柔软等服用性能。而未涉及经该发明产品整理后的织物在弹性、耐寒性、牢度、耐静水压这些方面的技术效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用改性水性丙烯酸酯涂层胶及其制备方法。
本发明柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用改性水性丙烯酸酯涂层胶制备方法：
原料按重量比：
1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.5－6.5
N-羟乙基丙烯酰胺4－4.5
甲基丙烯酸2.5－3
甲基丙烯酸羟乙酯4.5－5.5
丙烯酸-2-乙基己酯35－39
丙烯酸正丁酯133－140
甲基丙烯酸甲酯44－47
反应型有机硅滑爽改性单体5.5－6
丙烯酸三氟乙酯3－3.5
过硫酸铵0.9－1.1
亚硫酸氢钠0.1－0.2
去离子水262－284
经种子乳液聚合后，得到的聚合物乳液；
技术指标：
外观：白色乳液
固含量：45±1%
pH值：7－8
离子性：阴。
所述反应型有机硅滑爽改性单体，为北京佰源化工有限公司生产的SPS－70。
本发明柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用改性水性丙烯酸酯涂层胶制备方法：
原料按重量配比
（1）将去离子水110－120，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.5-6.5，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4－4.5,甲基丙烯酸2.5－3,甲基丙烯酸羟乙酯4.5－5.5,丙烯酸-2-乙基己酯35－39,丙烯酸正丁酯133－140,甲基丙烯酸甲酯44－47, 反应型有机硅滑爽改性单体5.5－6,丙烯酸三氟乙酯3－3.5，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵0.9－1.1和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.1－0.2和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水133－145，再加入3.5%-4.5%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到75－80℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液6-8，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在78－82℃，3－3.5小时滴加完毕；
（5）在80-85℃熟化0.5－1小时.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，20－30分钟滴完，在80-85℃温度下，继续熟化1－1.5小时，然后降温到30-40℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7-8，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
所述调固含量所用去离子水不在上述原料去离子水范围内。
所述反应型有机硅滑爽改性单体，为北京佰源化工有限公司生产的SPS－70。
本发明柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用改性水性丙烯酸酯涂层胶采用种子乳液聚合的方法，应用1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠做为乳化剂，是因为1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠为反应性乳化剂，分子可以通过共价键的方式键合在乳胶粒表面，这种强烈的键合使聚合物在成膜过程中减少吸水小巢的形成，使聚合物获得更高的耐静水压，同时使乳化剂分子在乳液存放、使用时不会发生解吸现象，聚合乳液稳定性更好。
本发明应用丙烯酸-2-乙基己酯，提高聚合物成膜的耐寒性、柔软性和防水性。通过筛选软硬单体，及优化软硬单体的配比，提高干摩擦牢度、水洗牢度和织物的弹性，同时筛选的软、硬单体都具有优秀的耐水性，对提高聚合物的耐静水压性起到协同效果。
本发明配方中还含有可交联的羧基、羟基基团，交联后能够提高聚合物成膜的弹性和韧性，同时提高聚合物对织物的附着力，使摩擦牢度和水洗牢度进一步提高。
本发明应用N-羟乙基丙烯酰胺，N－羟乙基基团可以发生自交联反应，提高聚合物的耐水、耐擦洗性能，并且聚合物成膜干爽，弹性出色，同时同本发明的交联单体甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯可互相作用，对提高聚合物的弹性、韧性和对涂层织物的附着力起到协同作用。
本发明应用反应型有机硅滑爽改性单体和丙烯酸三氟乙酯同时改性丙烯酸酯，因为反应型有机硅滑爽改性单体和丙烯酸三氟乙酯，分子中都含有活性双键，可以接到聚合物主链上，赋予聚合物硅树脂和氟树脂的特性。反应型有机硅滑爽改性单体聚合度在10－20之间，能与丙烯酸酯类单体很好的互溶，使聚合物具有优异手感、柔韧性、滑爽性、弹性和耐水性。应用丙烯酸三氟乙酯，因分子中含有活性双键，有很高的反应活性，很容易与本发明选择的单体共聚，同时-CF3基团处于侧链位置，对聚合物主链起屏蔽保护作用，使聚合物具有优异的耐化学品性，耐候性、耐水性、抗污性。因此本发明同时应用反应型有机硅滑爽改性单体和丙烯酸三氟乙酯，共同协同作用，赋予聚合物有机氟和有机硅两者的优点，改善了聚合物的性能，降低涂膜的表面张力，获得具有手感柔软、弹性出色、高耐静水压、耐高低温性、耐候性及抗老化性的氟、硅共同改性的丙烯酸酯聚合物。
因此本发明产品在应用于涂层织物时，具有良好的柔软性、耐寒性、弹性、耐磨性和耐静水压性，满足了使用要求。
具体实施方式
实施例1
原料按重量配比
（1）将去离子水110，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.5，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4,甲基丙烯酸2.5,甲基丙烯酸羟乙酯4.5,丙烯酸-2-乙基己酯35,丙烯酸正丁酯133,甲基丙烯酸甲酯44, 反应型有机硅滑爽改性单体5.5,丙烯酸三氟乙酯3，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵0.9和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.1和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水133，再加入3.5%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到75℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液6，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在78℃，3小时滴加完毕；
（5）在80℃熟化1小时.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，20分钟滴完。在80℃温度下，继续熟化1小时30分钟，然后降温到30℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
实施例2
原料按重量配比
（1）将去离子水112，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.7，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4.1,甲基丙烯酸2.6,甲基丙烯酸羟乙酯4.7,丙烯酸-2-乙基己酯36,丙烯酸正丁酯135,甲基丙烯酸甲酯45, 反应型有机硅滑爽改性单体5.6,丙烯酸三氟乙酯3.1，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵0.95和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.12和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水135，再加入3.7%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到76℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液6.4，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在79℃，，3小时10分钟滴加完毕；
（5）在81℃熟化55分钟.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，22分钟滴完。在81℃温度下，继续熟化1小时25分钟，然后降温到32℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7.2，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
实施例3
原料按重量配比
（1）将去离子水115，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.9，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4.2,甲基丙烯酸2.7,甲基丙烯酸羟乙酯4.9,丙烯酸-2-乙基己酯37,丙烯酸正丁酯136,甲基丙烯酸甲酯45.5, 反应型有机硅滑爽改性单体5.7,丙烯酸三氟乙酯3.2，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵1和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.14和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水137，再加入3.9%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到77℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液6.8，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在80℃，3小时15分钟滴加完毕；
（5）在82℃熟化50分钟.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，24分钟滴完。在82℃温度下，继续熟化1小时20分钟，然后降温到34℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7.5，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
实施例4
原料按重量配比
（1）将去离子水117，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠6.1，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4.3,甲基丙烯酸2.8,甲基丙烯酸羟乙酯5.1,丙烯酸-2-乙基己酯37.5,丙烯酸正丁酯137,甲基丙烯酸甲酯46, 反应型有机硅滑爽改性单体5.8,丙烯酸三氟乙酯3.3，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵1.03和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.16和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水139，再加入4.1%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到78℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液7.2，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在81℃，3小时20分钟滴加完毕；
（5）在83℃熟化45分钟.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，26分钟滴完。在83℃温度下，继续熟化1小时15分钟，然后降温到36℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7.7，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
实施例5
原料按重量配比
（1）将去离子水119，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠6.3，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4.4,甲基丙烯酸2.9,甲基丙烯酸羟乙酯5.3,丙烯酸-2-乙基己酯38,丙烯酸正丁酯139,甲基丙烯酸甲酯46.5, 反应型有机硅滑爽改性单体5.9,丙烯酸三氟乙酯3.4，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵1.07和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.18和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水142，再加入4.3%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到79℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液7.5，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在81℃，3小时25分钟滴加完毕；
（5）在84℃熟化40分钟.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，28分钟滴完。在84℃温度下，继续熟化1小时10分钟，然后降温到38℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7.9，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
实施例6
原料按重量配比
（1）将去离子水120，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠6.5，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4.5,甲基丙烯酸3,甲基丙烯酸羟乙酯5.5,丙烯酸-2-乙基己酯39,丙烯酸正丁酯140,甲基丙烯酸甲酯47, 反应型有机硅滑爽改性单体6,丙烯酸三氟乙酯3.5，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵1.1和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.2和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水145，再加入4.5%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到80℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液8，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液、和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在82℃，3小时30分钟滴加完毕；
（5）在85℃熟化30分钟.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，30分钟滴完。在85℃温度下，继续熟化1小时，然后降温到40℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到8，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品。
上述实施例：
所述调固含量所用去离子水不在上述原料去离子水范围内；
所述反应型有机硅滑爽改性单体，为北京佰源化工有限公司生产的SPS－70。
检测实验
分别取本实施例产品1－6和市售ZF－38各200克，与增稠剂（T-20）2－8克、消泡剂0.5克混合配制乳液，粘度在4000±500 mPa.S（室温条件下）。
所选基布分别为260T春亚纺，府绸40*40 133*100， T65/C35，采用辊涂法，上胶量为32±2g/m2，160-170℃焙烘1分钟。
检测结果如下：
表一（260T春亚纺）：
表二（府绸40*40 133*100）：
表三（T65/C35）：
干、湿摩擦牢度：按照国家标准GB/T21196.2-2007测试；
耐寒性：按照国家纺织行业标准FZ/T01007-2008测试；
柔软性：按国家标准GB/T 18318.1-2009 测试。
耐水压：按国家标准GB/T4744-1997 YG812N ；
水洗牢度：按国家标准GB/T 8629-2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》测定。
检测结果表明，本发明产品在水洗牢度、耐寒性、弹性、柔软性、耐静水压这些指标上与市售样品相比具有明显的优势。

Claims (3)

1.柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶，其特征是：
原料按重量比
1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.5－6.5
N-羟乙基丙烯酰胺4－4.5
甲基丙烯酸2.5－3
甲基丙烯酸羟乙酯4.5－5.5
丙烯酸-2-乙基己酯35－39
丙烯酸正丁酯133－140
甲基丙烯酸甲酯44－47
反应型有机硅滑爽改性单体5.5－6
丙烯酸三氟乙酯3－3.5
过硫酸铵0.9－1.1
亚硫酸氢钠0.1－0.2
去离子水262－284
经种子乳液聚合后，得到的聚合物乳液；
技术指标：
外观：白色乳液
固含量：45±1%
pH值：7－8
离子性：阴
所述反应型有机硅滑爽改性单体，为北京佰源化工有限公司生产的SPS－70。
2.柔软、耐寒、弹性、牢度、耐静水压性能好的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶制备方法，其特征是：
原料按重量配比
（1）将去离子水110－120，1-丙烯氧基2-羟基丙烷磺酸钠5.5-6.5，加入到预乳釜中，充分搅拌溶解；
再将N-羟乙基丙烯酰胺4－4.5,甲基丙烯酸2.5－3,甲基丙烯酸羟乙酯4.5－5.5,丙烯酸-2-乙基己酯35－39,丙烯酸正丁酯133－140,甲基丙烯酸甲酯44－47, 反应型有机硅滑爽改性单体5.5－6,丙烯酸三氟乙酯3－3.5，加入到预乳釜中，充分搅拌乳化，得预乳液；
（2）将过硫酸铵0.9－1.1和去离子水16混合，得过硫酸铵水溶液，待用；
（3）将亚硫酸氢钠0.1－0.2和去离子水3混合，得亚硫酸氢钠水溶液，待用；
（4）在反应釜中加入去离子水133－145，再加入3.5%-4.5%重量步骤（1）所得的预乳液，升温到75－80℃，加入步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液6-8，引发反应；
当乳液出现蓝光时，同时滴加剩余的预乳液和剩余的步骤（2）所得的过硫酸铵水溶液，反应温度控制在78－82℃，3－3.5小时滴加完毕；
（5）在80-85℃熟化0.5－1小时.然后在此温度下，滴加步骤（3）所得亚硫酸氢钠水溶液，20－30分钟滴完，在80-85℃温度下，继续熟化1－1.5小时，然后降温到30-40℃，用质量百分比浓度为25%的氨水调pH值到7-8，用去离子水将乳液的固含量调到45±1%，得产品；
所述调固含量所用去离子水不在上述原料去离子水范围内；
所述反应型有机硅滑爽改性单体，为北京佰源化工有限公司生产的SPS－70。
3.权利要求2制备方法得到的纺织品用水性丙烯酸酯涂层胶。
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