一種改性丙烯酸酯乳液的制備方法及在涂料印花中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種改性丙締酸醋乳液的制備方法及其在涂料印花中的應(yīng)用，屬于紡 織印染技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】：
[0002] 涂料印花是借助粘合劑將細(xì)分散顆粒的涂料涂覆在織物上，再經(jīng)過(guò)賠烘將涂料固 著于織物表面上，賦予織物各種顏色和圖案的印花工藝。涂料印花有許多優(yōu)點(diǎn)：如生產(chǎn)工藝 和設(shè)備簡(jiǎn)單，能與冰染料、活性染料等多種染料同印，涂料印花加工工序短且一般無(wú)須水 洗，可降低成本，減少水的使用量和污水排放量，有益于環(huán)境治理。因此，研制出性能較好的 涂料印花粘合劑意義重大，其中丙締酸醋類涂料印花粘合劑是涂料印花粘合劑重要種類之 O
[0003] 涂料印花對(duì)粘合劑的要求涂料本身對(duì)纖維沒(méi)有親和力，必須借助粘合劑固化成膜 粘附在纖維表面，從而完成印花過(guò)程。而印花織物的鮮艷度、手感、牢度是粘合劑的品質(zhì)等 重要指標(biāo)，因此優(yōu)質(zhì)的涂料印花粘合劑須具備W下條件：
[0004] (1)粘合劑涂覆在織物上后，經(jīng)過(guò)干燥、賠烘能形成無(wú)色透明、粘著力強(qiáng)、富有彈 性、初性的涂膜；
[0005] (2)粘合劑乳液應(yīng)具有良好的膽存穩(wěn)定性，成膜不能過(guò)快，室溫放置不結(jié)皮、不凝 聚；
[0006] (3)粘合劑應(yīng)耐受紫外線照射、耐老化、不泛黃，要有一定的耐熱、抗凍性能；
[0007] (4)皮膜耐曉曲，抗權(quán)皺，柔軟，不發(fā)粘，不吸附有色物質(zhì)；
[000引（5)粘合劑的涂膜應(yīng)具有耐有機(jī)溶劑等化學(xué)藥品的性能，遇溶劑、干洗劑等不溶 脹，不軟化發(fā)粘；
[0009] (6)印花時(shí)不易塞網(wǎng)、不粘漉筒，易于從印花漉筒、篩網(wǎng)、印花襯布或印花橡膠帶上 清除，也就是易于沖洗。
[0010] 目前最常用的粘合劑是乳液型粘合劑，涂料粘附在織物表面的過(guò)程也就是乳液聚 合物成膜過(guò)程。乳液型粘合劑的成膜經(jīng)歷了=個(gè)階段，水分的蒸發(fā)、乳液中聚合物顆粒的變 形、粘合劑中聚合物分子相互滲透和擴(kuò)散而連接成理想狀態(tài)的薄膜。運(yùn)=個(gè)階段并不是截 然分開(kāi)的，而是混合在一起進(jìn)行的。布朗等于1956年提出了粘合劑完整的成膜機(jī)理，最低成 膜溫度(MFT)是乳液顆粒中具有彈性的高聚物能形成連續(xù)薄膜的最低溫度，高于MFT時(shí)，高 聚物柔順能夠受毛細(xì)管壓強(qiáng)而變形;低于MFT時(shí)，高聚物有足夠的剛性，足W抵抗毛細(xì)管壓 強(qiáng)所導(dǎo)致的變形，不會(huì)形成連續(xù)膜，完全干燥變成粉末狀態(tài)。另外一方面，涂料印花粘合劑 還存在W下問(wèn)題：甲醒問(wèn)題、手感和牢度問(wèn)題、堵網(wǎng)等問(wèn)題。因此，研發(fā)涂料粘合劑時(shí)需結(jié)合 乳液成膜機(jī)理、應(yīng)用性能和環(huán)境保護(hù)等方面綜合考慮。近幾年，丙締酸醋類涂料印花粘合劑 主要集中于環(huán)保型(無(wú)甲醒釋放）、自交聯(lián)型(交聯(lián)溫度較低）、特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如核殼型、氣娃 改性或者先進(jìn)工藝改進(jìn)等方面。雷生山常溫干燥環(huán)保型涂料印花粘合劑的研究，通過(guò)乳液 聚合法制備常溫干燥環(huán)保型涂料印花粘合劑，并經(jīng)常溫干燥后，干濕摩擦牢度及刷洗牢度 都很好。譚文麗采用種子乳液聚合法合成了核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)娃改性丙締酸醋涂料印花黏合 劑，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)含此粘合劑的涂料印花色漿印制的織物，報(bào)道的結(jié)果是:干濕摩擦牢 度分別為4級(jí)和3級(jí)，織物的硬挺度4.5cm(空白織物4.0cm)。李捂鵬等制得的有機(jī)娃改性丙 締酸醋粘合劑整理后的織物摩擦牢度、皂洗牢度、手感等相關(guān)指標(biāo)優(yōu)良。張敬芳制備出核殼 型聚丙締酸醋類乳液主要應(yīng)用于數(shù)碼噴墨印花領(lǐng)域。
[0011] 雖然人們?cè)诖祟I(lǐng)域不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新聚合工藝與方法，但是問(wèn)題仍然存在，比如 粘合劑的牢度和手感是一對(duì)矛盾，如果想得到好的牢度勢(shì)必增多交聯(lián)劑的用量，交聯(lián)劑的 用量增多手感變硬，如果追求手感好減少交聯(lián)劑用量，牢度將變差。除此之外還有高、低溫 穩(wěn)定性、泛黃、塞網(wǎng)、粘漉等問(wèn)題。因此，得到高性能的涂料印花粘合劑仍然需要投入大量的 研究工作。
[0012] 中國(guó)發(fā)明專利CN201410330547.8公開(kāi)一種改性丙締酸醋印花乳液，由包括丙締酸 醋、甲基丙締酸甲醋、醋酸乙締醋、丙締臘、丙締酸、有機(jī)娃改性單體、交聯(lián)單體和表面活性 單體的單體原料經(jīng)乳液聚合得到，其中有機(jī)娃改性單體為含有與娃鍵合的鏈締基的線型有 機(jī)聚硅氧烷。該發(fā)明進(jìn)一步提供改性丙締酸醋印花乳液的制備方法，該方法W丙締酸醋和/ 或甲基丙締酸甲醋及表面活性單體制備種子乳液，可降低乳化劑用量，使聚合穩(wěn)定、凝膠率 低，制備的乳液具有耐水性好，并具有突出的回彈性能，用于印花后印花色牢度和水洗牢度 優(yōu)異、手感柔軟，是本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)，但是其牢度與手感品質(zhì)仍不夠完善。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0013] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改性丙締酸醋乳液的制備方法并 將其應(yīng)用于涂料印花中，該方法制備簡(jiǎn)便，將改性后丙締酸醋乳液應(yīng)用于涂料印花中可W 兼具紡織品的印花色牢度、水洗色牢度和手感品質(zhì)，滿足人們對(duì)印花產(chǎn)品的高品質(zhì)要求，具 有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0014] 本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0015] -種改性丙締酸醋乳液的制備方法，由丙締酸醋、甲基丙締酸甲醋、醋酸乙締醋、 丙締臘、丙締酸、有機(jī)娃改性單體、交聯(lián)單體和表面活性單體的單體原料經(jīng)乳液聚合得到， 包括W下操作步驟：
[0016] 第一步:制備預(yù)乳化液：
[0017] 將丙締酸醋、甲基丙締酸甲醋、有機(jī)娃改性單體、去離子水按照重量比1:5: 2-4: 10-15混合后升溫?cái)埌?，其中溫度?0-50°C，攬拌轉(zhuǎn)速為900-1 lOOr/min，攬拌時(shí)間為30-45min；
[0018] 攬拌結(jié)束后加入醋酸乙締醋、丙締臘、丙締酸、交聯(lián)單體進(jìn)行乳化，其添加量分別 為1-3%、2-5%、0.2-0.5%、1-3%，其溫度升高到50-60°C，轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，攬拌反 應(yīng)時(shí)間為20-30min，得到預(yù)乳化液；
[0019]第二步:制備改性丙締酸醋乳液：
[0020] 向預(yù)乳化液中添加 pH緩沖劑、通入化、升高溫至70°C，機(jī)械攬拌轉(zhuǎn)速為100-12化/ min，滴加0.0 l %質(zhì)量的過(guò)硫酸鹽-亞硫酸氨鋼氧化還原體系引發(fā)劑，攬拌反應(yīng)1-1.化；
[0021] 升溫至80-82°C，機(jī)械攬拌速度升高至200-22化/min,保溫作用2-化得到制備改性 丙締酸醋乳液；
[0022] 優(yōu)選的，所述第一步制備預(yù)乳化液中將丙締酸醋、甲基丙締酸甲醋、有機(jī)娃改性單 體、去離子水按照重量比1: 5 : 3:12混合后升溫?cái)埌?，其中溫度?0°C，攬拌轉(zhuǎn)速為1000 r/ min，攬拌時(shí)間為40min;
[0023] 攬拌結(jié)束后加入醋酸乙締醋、丙締臘、丙締酸、交聯(lián)單體進(jìn)行乳化，其添加量分別 為1%、3%、0.2%、2%，其溫度升高到50°(：，轉(zhuǎn)速為1200以111111，攬拌反應(yīng)時(shí)間為20111111，得到 預(yù)乳化液。
[0024] 優(yōu)選的，所述第二步中向預(yù)乳化液中添加 pH緩沖劑為化HC03其添加量為過(guò)硫酸 鹽-亞硫酸氨鋼氧化還原體系引發(fā)劑質(zhì)量的1-1.5倍。
[0025] 優(yōu)選的，所述過(guò)硫酸鹽-亞硫酸氨鋼氧化還原體系引發(fā)劑為過(guò)硫酸鋼與亞硫酸氨 鋼按照重量比1:1混合制成。
[0026] 本發(fā)明改性丙締酸醋乳液的制備方法得到的改性丙締酸醋乳液在制備紡織印花 涂料中的應(yīng)用，也是要求保護(hù)的內(nèi)容。
[0027] 優(yōu)選的，所述印花涂料處方包括W下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：
[00%]印花涂料藍(lán)顏料3-5%，增稠劑HIT2-3%，改性丙締酸醋乳液8-12%，去離子水為 余量。
[0029] 優(yōu)選的，將印花涂料處理到紡織品上，60°C預(yù)烘l-2min，然后在紫外強(qiáng)度150-200W/cm，高度 10-12cm 條件下固色 20-30S;
[0030] 所述處理方式為手工絲網(wǎng)印花、絲網(wǎng)印花或圓網(wǎng)印花；
[0031] 所述紡織品為原純棉布或者涂絕布。
[0032] 所述丙締酸醋為丙締酸正下醋和丙締酸乙醋的混合物，丙締酸醋正下醋：丙締酸 乙醋的質(zhì)量比為10:1;
[0033] 所述有機(jī)娃改性單體為含有與娃鍵合的鏈締基的線型有機(jī)聚硅氧烷，25°C黏度為 1000-5000111化.3，鏈締基質(zhì)量含量為0.05-0.5%。
[0034] 所述交聯(lián)單體包括甲基丙締酸縮水甘油醋、雙丙酬丙締酷胺和己二酸二酷阱，= 者的重量比為1:1:1，交聯(lián)單體質(zhì)量為單體原料總質(zhì)量的3%-5%，甲基丙締酸縮水甘油醋 與雙丙酬丙締酷胺和己二酸二酷阱組合可使乳液在常溫下實(shí)現(xiàn)交聯(lián)成膜，利于提高印花色 牢度和水洗牢度。
[0035] 丙締酸醋等眾多聚合單體存在自聚但是反應(yīng)很慢，要得到其聚合物必須借助于引 發(fā)劑，而引發(fā)劑的類別和用量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，并決定著聚合速率