CN111138587A - 一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料 - Google Patents

一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料，所述乳液包括丙烯酸丁酯54～70份，苯乙烯12～20份，丙烯酸乙酯32～50份，丙烯酸0.8～2份，丙烯腈5～10份，自交联单体0.6～1.2份，硅功能单体0.3～0.8份，内交联单体3.4～6.0份，乳化剂3～7份，引发剂0.4～1份，去离子水90～110份；该乳液低温快速自交联、手感柔软、弹性优良、抗粘连性优异，在多种服装面料上有优秀的牢固度附着力，并且在一些含涤面料上有特殊的抗染料色迁移升华效果；所述方法反应稳定，可控性强，环保节能。

Description

一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花 涂料
技术领域
本发明涉及纺织品印花涂料及其制备领域，特别涉及一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到质的提升，人们对穿着的要求也从过去的单一风格，变得越来越讲究，特别是对穿着的印花图案的美观性、舒适度、耐洗性能、耐久防污的要求也越来越高。
但目前市面上合成的丙烯酸酯印花乳液为了追求印花涂料层手感的柔软性，普遍玻璃化温度设计得比较低，且普遍均存交联速度慢的缺点，而交联速度慢会导致色牢度尤其是耐洗水牢度差，抗粘连性差的缺点，特别是应用在一些市场流行的含涤面料上，更是容易因交联速度慢，成膜不够致密，无法对染料的迁移造成有效的阻隔作用，从而直接影响印花服装的品质和正常使用。
为了解决上述应用性能的要求，必须提高乳液的交联速度和强度。目前市场上普遍用的是含有N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和羟烷基丙烯酸酯交联单体，但他们必须在高温烘焙时发生交联才能提高乳液的应用性能，低温交联速度慢且强度不足，而且N-羟甲基丙烯酰胺一般由丙烯酰胺和过量的甲醛溶液反应所得，而该反应为可逆反应，在交联过程中会释放对人体和环境有害的游离甲醛，且随着这几年人们环保意识的增强以及国家各种环保政策法规的出台，不环保的印花乳液已经被市场淘汰。此外，也可以在丝印印花时通过外加交联剂提高交联度和应用性能，但外加交联剂存在配浆使用时效性短的问题，容易造成胶浆浪费。
因此，如何开发一款环保节能型，同时又兼具高性能的纺织品涂料印花丙烯酸乳液是目前纺织涂料印花工业的一个发展趋势和方向，具有广泛的市场需求。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一宗环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料，旨在解决现有技术中纺织涂料印花工业上述提及的至少一个技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯54～70份，苯乙烯12～20份，丙烯酸乙酯32～50份，丙烯酸0.8～2份，丙烯腈5～10份，自交联单体0.6～1.2份，硅功能单体0.3～0.8份，内交联单体3.4～6.0份，乳化剂3～7份，引发剂0.4～1份，去离子水90～110份。
具体的，所述内交联单体为衣康酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上任意比例混合。
具体的，所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯中的一种或两种的任意比例混合。
具体的，所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一种或两种以上任意比例混合。
具体的，所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成，所述非离子乳化剂和阴离子乳化剂的质量比为1∶(2～2.5)。
更具体的，所述阴离子乳化剂包括烷基苯磺酸钠、烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚硫酸钠、烷基(芳基)磷酸酯、脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯中的至少一种。所述非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物中的至少一种。
具体的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两种任意比例混合。
进一步的，还包括消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼和防霉杀菌剂。
所述丙烯酸乳液通过引入有机硅共聚单体与乙烯基丙烯酸单体进行加成共聚，使有机硅与聚丙烯酸酯化学键合，强化了树脂对于面料的黏结与处理效果，进一步提高交联密度，增强附着力，特别是在一些硅油或者丝光处理的难附着面料上具有优秀的牢固度。
所述乳液为核硬壳软结构的核壳型乳液，在核层引入含丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、双丙酮丙烯酰胺等功能性单体，在壳层引入含有羧基的功能性单体，特别是在壳层引入了不仅能增强内聚力的、且含有两个羧基的衣康酸，可以提高与核层含羧基的功能单体发生的自交联反应速度，且这些功能单体上附带有的极性基团能与面料和染料的极性基团形成分子间作用力，使纤维上的燃料不易受热解吸脱离纤维迁移进入涂层。且该结构型乳液在核壳层均含有苯乙烯，利用苯乙烯的小分子聚合反应原理，与丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和含硅单体混合反应，通过小分子聚合，提高了乳液的交联密度和强度，大大提高漆膜的致密性，起到有效的阻隔作用，防止含涤面料染料的色迁移现象，与普通乳液的无规共聚或简单共混相比，在同等原料组成的情况下，该乳液乳胶粒子的核硬壳软结构进一步显著改善乳液的低温成膜性能，在降低成膜温度的同时又保证足够的交联强度，使涂料印花层有足够的硬度，耐洗水、耐摩擦色牢度，抗老化线和抗粘连效果。
一种环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤S001.反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水40～50份和乳化剂0.4～1份，升温至釜内温度达到70～90℃；
步骤S002.预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯20～30份、丙烯酸丁酯17～20份、苯乙烯8～18份、丙烯酸0.3～1份、丙烯腈5～10份、自交联单体0.3～0.6份、硅功能单体0.2～0.4份、内交联单体1.0～3份、乳化剂0.5～2.5份和去离子水18～25份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌10～30min备用；
步骤S003.预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水13～30份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌10～30min备用；
步骤S004.引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
步骤S005.当步骤S001中的聚合釜的温度升温至70～90℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的1％～5％，引发剂溶液D总量的10％～20％，10～30min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和65％～72％引发剂溶液D，滴加时间控制在180～300min；
步骤S006.将反应釜升温至80～86℃，保温0.5～1h；
步骤S007.通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和8％～15％引发剂溶液D，滴加时间为30～60min；
步骤S008.滴加完毕后将聚合釜内温度控制在70～80℃，保温1～2h；
步骤S009.降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌0.5～1h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
所述丙烯酸乳液在制备过程采用种子预乳化半连续滴加工艺，由于单体和乳化剂在反应前进行预乳化，乳化剂得到均匀的分配，单体液珠不再从周围吸附乳化剂，使聚合体系中的反应能充分、稳定地进行，凝胶率较低，生产过程易控制。以热水或水蒸气为加热媒介，来源便捷，可循环。同时制备的高性能印花乳液又是环保型乳液，不含APEO、甲醛、重金属等，符合欧美等相关环保标准。
一种环保型水性印花涂料，包括上述的环保型水性印花丙烯酸乳液。
有益效果：
本发明提供了一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料，所述丙烯酸乳液通过特定的成分及配比使所述乳液具有在低温条件下快速自交联，成膜致密，交联度强且丝印不会造成堵网，配制的印花涂料丝印的涂层无需烘焙即有良好的性能，涂层手感柔软、弹性好、抗粘连性好，且在多种面料上附着力强，在一些含涤面料上有特殊的抗染料迁移升华效果；相比市面现有的大多数印花丙烯酸乳液具有节约能源、减少丝印工序，减少烘烤设备，节约成本等优点。所述制备方法反应稳定，可控性强，环保节能。
具体实施方式
本发明提供一种环保型水性印花丙烯酸乳液及其制备方法和水性印花涂料，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯54份，苯乙烯14份，丙烯酸乙酯32份，丙烯酸0.8份，丙烯腈5份，自交联单体0.6份，硅功能单体0.3份，内交联单体3.5份，乳化剂3.2份，引发剂0.6份，去离子水100份。
所述内交联单体为衣康酸和丙烯酸羟乙酯的混合物。
所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的混合物。
所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷。
所述乳化剂由质量比为2∶1阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；其中，阴离子乳化剂为烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚烷基磷酸酯的混合物；非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。
所述引发剂为过硫酸铵。
上述环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括：
反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水40份和乳化剂0.4份，升温至釜内温度达到84℃；
预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯20份、丙烯酸丁酯17份、苯乙烯8份、丙烯酸0.4份、丙烯腈3.8份、自交联单体0.6份、硅功能单体0.3份、内交联单体2.5份、乳化剂1.2份和去离子水24份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌30min备用；
预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水26份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌30min备用；
引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
当上述聚合釜的温度升温至84℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的2％，引发剂溶液D总量的15％，15min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和70％引发剂溶液D，滴加时间控制在180min；
控制反应釜温度为84℃，保温0.8h；
通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和剩余的引发剂溶液D，滴加时间为60min；
滴加完毕后将聚合釜内温度控制在72～78℃，保温1h；
降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌0.5h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
用上述制备的乳液配制印花胶浆，印刷在涤纶混纺的面料上，印刷2～3遍，印刷后于室温条件下自然干燥6～8h。分别测试其涂层的弹性、抗粘连效果、皂洗洗水牢度和印花涂层变色情况。
弹性测试：所述乳液的印花涂料层张拉不产生裂纹。
抗粘连测试：将印好的面料涂层面对面对叠后，用5Kg砝码叠压，置于50℃鼓风烘箱中防止48h后自然冷却，打开印花涂层折叠面，所述乳液印花涂料层没有粘烂现象。
皂洗洗水牢度测试：将印好的面料涂层放置于滚筒洗衣机中，60℃的温水中漂洗2h为一个循环，测试4个循环，洗水后的所述涂层没有开裂、发胀、脱层的现象。
变色测试：用测试染料色迁移的防升华设备对所述乳液的印花涂料层150℃压烫20s，所述涂层没有变色、染料迁移现象。
实施例2
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯60份，苯乙烯14份，丙烯酸乙酯40份，丙烯酸1.6份，丙烯腈8份，自交联单体0.8份，硅功能单体0.6份，内交联单体3.4份，乳化剂4份，引发剂0.6份，去离子水110份。
所述内交联单体为衣康酸和丙烯酸羟丙酯的混合物。
所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺。
所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷。
所述乳化剂由质量比为2.2∶1阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；其中，阴离子乳化剂为烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚烷基磷酸酯的混合物；非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠的混合物。
上述环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括：
反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水50份和乳化剂0.4份，升温至釜内温度达到80℃；
预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯20份、丙烯酸丁酯20份、苯乙烯12份、丙烯酸1.0份、丙烯腈6份、自交联单体0.4份、硅功能单体0.4份、内交联单体1.5份、乳化剂2份和去离子水25份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌30min备用；
预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水25份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌20min备用；
引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
当上述聚合釜的温度升温至80℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的2％，引发剂溶液D总量的15％，20min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和70％引发剂溶液D，滴加时间控制在180min；
控制反应釜温度为84℃，保温0.5h；
通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和剩余的引发剂溶液D，滴加时间为60min；
滴加完毕后将聚合釜内温度控制在72～78℃，保温1h；
降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌0.5h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
用上述制备的乳液配制印花胶浆，印刷在涤纶混纺的面料上，印刷2～3遍，印刷后于室温条件下自然干燥6～8h。分别测试其涂层的弹性、抗粘连效果、皂洗洗水牢度和印花涂层变色情况。
弹性测试：所述乳液的印花涂料层张拉不产生裂纹。
抗粘连测试：将印好的面料涂层面对面对叠后，用5Kg砝码叠压，置于50℃鼓风烘箱中防止48h后自然冷却，打开印花涂层折叠面，所述乳液印花涂料层没有粘烂现象。
皂洗洗水牢度测试：将印好的面料涂层放置于滚筒洗衣机中，60℃的温水中漂洗2h为一个循环，测试4个循环，洗水后的所述涂层没有开裂、发胀、脱层的现象。
变色测试：用测试染料色迁移的防升华设备对所述乳液的印花涂料层150℃压烫20s，所述涂层没有变色、染料迁移现象。
实施例3
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯70份，苯乙烯12份，丙烯酸乙酯45份，丙烯酸2份，丙烯腈7份，自交联单体1.0份，硅功能单体0.5份，内交联单体5份，乳化剂6.2份，引发剂1份，去离子水105份。
所述内交联单体为甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸缩水甘油酯的混合物。
所述自交联单体为甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯。
所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物。
所述乳化剂由质量比为2.5∶1阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；其中，阴离子乳化剂为烷基苯磺酸钠、烷基(芳基)磷酸酯的混合物；非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物的混合物。
所述引发剂为过硫酸钠。
上述环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括：
反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水45份和乳化剂1份，升温至釜内温度达到90℃；
预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯30份、丙烯酸丁酯18份、苯乙烯10份、丙烯酸0.8份、丙烯腈5份、自交联单体0.3份、硅功能单体0.2份、内交联单体3份、乳化剂2.4份和去离子水20份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌20min备用；
预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水30份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌25min备用；
引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
当上述聚合釜的温度升温至90℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的5％，引发剂溶液D总量的18％，15min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和72％引发剂溶液D，滴加时间控制在300min；
控制反应釜温度为86℃，保温1h；
通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和剩余的引发剂溶液D，滴加时间为40min；
滴加完毕后将聚合釜内温度控制在72～78℃，保温2h；
降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌1h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
用上述制备的乳液配制印花胶浆，印刷在涤纶混纺的面料上，印刷2～3遍，印刷后于室温条件下自然干燥6～8h。分别测试其涂层的弹性、抗粘连效果、皂洗洗水牢度和印花涂层变色情况。
弹性测试：所述乳液的印花涂料层张拉不产生裂纹。
抗粘连测试：将印好的面料涂层面对面对叠后，用5Kg砝码叠压，置于50℃鼓风烘箱中防止48h后自然冷却，打开印花涂层折叠面，所述乳液印花涂料层没有粘烂现象。
皂洗洗水牢度测试：将印好的面料涂层放置于滚筒洗衣机中，60℃的温水中漂洗2h为一个循环，测试4个循环，洗水后的所述涂层没有开裂、发胀、脱层的现象。
变色测试：用测试染料色迁移的防升华设备对所述乳液的印花涂料层150℃压烫20s，所述涂层没有变色、染料迁移现象。
实施例4
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯65份，苯乙烯20份，丙烯酸乙酯36份，丙烯酸1.2份，丙烯腈10份，自交联单体1.2份，硅功能单体0.8份，内交联单体4.8份，乳化剂5.8份，引发剂0.8份，去离子水100份。
所述内交联单体为衣康酸。
所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的混合物。
所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物的混合物。
所述乳化剂由质量比为2.1∶1阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；其中，阴离子乳化剂为烷基苯磺酸钠、烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚烷基磷酸酯的混合物；非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。
所述引发剂为过硫酸铵。
上述环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括：
反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水40份和乳化剂0.8份，升温至釜内温度达到70℃；
预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯25份、丙烯酸丁酯18份、苯乙烯18份、丙烯酸0.6份、丙烯腈8份、自交联单体0.3份、硅功能单体0.2份、内交联单体3份、乳化剂2.2份和去离子水22份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌30min备用；
预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水13份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌20min备用；
引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
当上述聚合釜的温度升温至70℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的1％，引发剂溶液D总量的10％，15min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和65％引发剂溶液D，滴加时间控制在220min；
控制反应釜温度为80℃，保温0.5～1h；
通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和剩余的引发剂溶液D，滴加时间为60min；
滴加完毕后将聚合釜内温度控制在70～76℃，保温1h；
降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌0.5h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
用上述制备的乳液配制印花胶浆，印刷在涤纶混纺的面料上，印刷2～3遍，印刷后于室温条件下自然干燥6～8h。分别测试其涂层的弹性、抗粘连效果、皂洗洗水牢度和印花涂层变色情况。
弹性测试：所述乳液的印花涂料层张拉不产生裂纹。
抗粘连测试：将印好的面料涂层面对面对叠后，用5Kg砝码叠压，置于50℃鼓风烘箱中防止48h后自然冷却，打开印花涂层折叠面，所述乳液印花涂料层没有粘烂现象。
皂洗洗水牢度测试：将印好的面料涂层放置于滚筒洗衣机中，60℃的温水中漂洗2h为一个循环，测试4个循环，洗水后的所述涂层没有开裂、发胀、脱层的现象。
变色测试：用测试染料色迁移的防升华设备对所述乳液的印花涂料层150℃压烫20s，所述涂层没有变色、染料迁移现象。
实施例5
一种环保型水性印花丙烯酸乳液，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯58份，苯乙烯16份，丙烯酸乙酯50份，丙烯酸1.0份，丙烯腈6份，自交联单体0.8份，硅功能单体0.4份，内交联单体6份，乳化剂7份，引发剂0.5份，去离子水90份。
所述内交联单体为衣康酸和丙烯酸羟乙酯的混合物。
所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的混合物。
所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷。
所述乳化剂由质量比为2.3∶1阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；其中，阴离子乳化剂为烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚烷基磷酸酯的混合物；非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。
所述引发剂为过硫酸铵。
上述环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，包括：
反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入去离子水40份和乳化剂0.6份，升温至釜内温度达到78℃；
预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯30份、丙烯酸丁酯20份、苯乙烯15份、丙烯酸0.6份、丙烯腈5.2份、自交联单体0.5份、硅功能单体0.3份、内交联单体2.8份、乳化剂1.8份和去离子水18份，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌20min备用；
预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水20份以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌20min备用；
引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
当上述聚合釜的温度升温至78℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的3％，引发剂溶液D总量的20％，15min后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和70％引发剂溶液D，滴加时间控制在250min；
控制反应釜温度为85℃，保温1h；
通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液C和剩余的引发剂溶液D，滴加时间为40min；
滴加完毕后将聚合釜内温度控制在70～78℃，保温1h；
降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌0.5h，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
用上述制备的乳液配制印花胶浆，印刷在涤纶混纺的面料上，印刷2～3遍，印刷后于室温条件下自然干燥6～8h。分别测试其涂层的弹性、抗粘连效果、皂洗洗水牢度和印花涂层变色情况。
弹性测试：所述乳液的印花涂料层张拉不产生裂纹。
抗粘连测试：将印好的面料涂层面对面对叠后，用5Kg砝码叠压，置于50℃鼓风烘箱中防止48h后自然冷却，打开印花涂层折叠面，所述乳液印花涂料层没有粘烂现象。
皂洗洗水牢度测试：将印好的面料涂层放置于滚筒洗衣机中，60℃的温水中漂洗2h为一个循环，测试4个循环，洗水后的所述涂层没有开裂、发胀、脱层的现象。
变色测试：用测试染料色迁移的防升华设备对所述乳液的印花涂料层150℃压烫20s，所述涂层没有变色、染料迁移现象。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，包括以下重量份的成分：丙烯酸丁酯54～70份，苯乙烯12～20份，丙烯酸乙酯32～50份，丙烯酸0.8～2份，丙烯腈5～10份，自交联单体0.6～1.2份，硅功能单体0.3～0.8份，内交联单体3.4～6.0份，乳化剂3～7份，引发剂0.4～1份，去离子水90～110份。
2.根据权利要求1所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述内交联单体为衣康酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述自交联单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯中的一种或两种的任意比例混合。
4.根据权利要求1所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一种或两种以上任意比例混合。
5.根据权利要求1所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成，所述非离子乳化剂和阴离子乳化剂的质量比为1∶(2～2.5)。
6.根据权利要求5所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述阴离子乳化剂包括烷基苯磺酸钠、烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚硫酸钠、烷基(芳基)磷酸酯、脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯中的至少一种；所述非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两种任意比例混合。
8.根据权利要求1～7任一项所述的环保型水性印花丙烯酸乳液，其特征在于，还包括消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼和防霉杀菌剂。
9.一种如权利要求8所述的环保型水性印花丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S001.反应缸打底液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、加料装置的聚合釜中加入部分去离子水和乳化剂，升温至釜内温度达到70～90℃；
步骤S002.预乳化液B的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体、乳化剂和去离子水，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌10～30min备用；
步骤S003.预乳化液C的制备：常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入部分去离子水以及剩余的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、自交联单体、硅功能单体、内交联单体和乳化剂，搅拌混合成均匀的预乳化液，再搅拌10～30min备用；
步骤S004.引发剂溶液D的制备：常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和剩余的去离子水，均匀混合为引发剂；
步骤S005.当步骤S001中的聚合釜的温度升温至70～90℃时，向反应釜内加入预乳化液B总量的1％～5％，引发剂溶液D总量的10％～20％，10～30min后，同时滴加剩余的预乳化液B和65％～72％引发剂溶液D，滴加时间为180～300min；
步骤S006.将反应釜升温至80～86℃，保温0.5～1h；
步骤S007.同时向聚合釜内滴加预乳化液C和8％～15％引发剂溶液D，滴加时间为30～60min；
步骤S008.滴加完毕后将聚合釜内温度控制在70～80℃，保温1～2h；
步骤S009.降温至50℃以下，向反应釜中加入消泡剂、PH调节剂、己二酸二酰肼及防霉剂，搅拌均匀，过滤出料，得所述丙烯酸乳液。
10.一种环保型水性印花涂料，其特征在于，包括如权利要求8所述的环保型水性印花丙烯酸乳液。
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Application publication date: 20200512

Assignee: Guangdong Yaoda Financial Leasing Co.,Ltd.

Assignor: GUANGDONG YINYANG ENVIRONMENT-FRIENDLY NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980042001

Denomination of invention: An environment-friendly water-based printing acrylic lotion, its preparation method and water-based printing coating

Granted publication date: 20220531

License type: Exclusive License

Record date: 20230919

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: An environment-friendly water-based printing acrylic lotion, its preparation method and water-based printing coating

Effective date of registration: 20230925

Granted publication date: 20220531

Pledgee: Guangdong Yaoda Financial Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGDONG YINYANG ENVIRONMENT-FRIENDLY NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980058547