一種精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)非織用漿料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，它涉及一種精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)非織用漿料及 其制造方法。更具體地說(shuō)，涉及漿料的新產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002] 因?yàn)橐话愕谋┧犷?lèi)漿料，主要是依靠各有機(jī)單體的性能，具體來(lái)說(shuō)由于不同單 體的組合，合成漿料的分子結(jié)構(gòu)中具有不同的官能團(tuán)，使之具有一定的極性和親水性以及 玻璃化溫度；但由于各種單體本身存在缺陷，合成漿料的漿膜強(qiáng)度、耐磨仍然較差，另外用 量過(guò)大易引起漿紗吸濕再粘，因此上漿效果不理想，不能完全替代PVA，只能與PVA、淀粉配 合使用，起輔助上漿作用，而PVA屬于不潔漿料，以被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家禁止使用，我國(guó)也提 出了盡快少用直至不用PVA上漿。因此，探索新的上漿機(jī)理，研制新的漿料以及漿紗配方成 為當(dāng)務(wù)之急。
[0003] 隨著織造品種難度的增加，對(duì)漿紗質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此對(duì)漿料的要求也隨 之提高。目前在解決高難度品種織造方面，在漿紗環(huán)節(jié)通常選用聚乙烯醇（PVA)為主漿料。 因?yàn)樗休^好的上漿性能，但由于使用PVA上漿會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染，調(diào)漿費(fèi)時(shí)耗能，因此已被 列為不潔漿料。許多國(guó)家已明確禁止使用PVA，我國(guó)也提出逐步減少直至完全取消PVA的奮 斗目標(biāo)。但至今仍未發(fā)明一種漿料能完全替代PVA。一些新型丙烯酸類(lèi)漿料以及變性淀粉 只能部分替代PVA。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，為了克服一般丙烯酸類(lèi)漿料的缺陷，并在漿料配方中能夠用來(lái)替代PVA，本 發(fā)明提供了一種精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)非織用漿料及制造方法。
[0005]通過(guò)上述分析可知，一般丙烯酸類(lèi)漿料強(qiáng)度、耐磨以及與紡織纖維的粘著力較差， 而納米改性丙烯酸類(lèi)漿料分子直徑很小（8~25nm)能夠進(jìn)入纖維表面的溝紋(幾乎所有纖維 表面都有280nm寬的溝紋)，因此與纖維的粘合力很強(qiáng)，可填平一般漿料分子無(wú)法填平的微 小縫隙，達(dá)到對(duì)紗線微細(xì)裂縫的連接作用，從而增加漿紗強(qiáng)力。另外由于納米漿料比表面 積大，表面羥基含量高，能迅速與纖維發(fā)生鍵合反應(yīng)，形成獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而改善漿液 的粘度穩(wěn)定性和漿液的成膜性，使得所形成的漿膜的強(qiáng)度、柔韌性、致密性和耐磨性顯著提 高。由此可知，本發(fā)明構(gòu)思采用各種丙烯酸類(lèi)單體的特定組合，充分發(fā)揮每一單體的優(yōu)點(diǎn)， 又利用納米材料粒徑小，比表面積大，表面活性高而表面由多種特殊的功能，從而使得漿料 具有很好的上漿性能，能夠用于替代PVA，滿(mǎn)足高難度品種經(jīng)紗上漿的需要。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下： 一種精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)非織用漿料，用納米級(jí)二氧化鈦粉體作為一種主要的 原料之一，并用油酸作為它的改性修飾劑，參與丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰銨、丙烯腈的合 成。合成時(shí)用過(guò)硫酸銨作為引發(fā)劑，其各組份質(zhì)量百分比為丙烯酸：、丙烯酸甲酯：丙烯酰 胺：丙稀腈：油酸：納米級(jí)二氧化娃(顆粒直徑為30納米）=20~23 : 25~29 : 10~ 12 : 28~31 : 2~3 : 7~9(以上各組份中除納米級(jí)二氧化鈦以外，均為化學(xué)純）。
[0007]所述的精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)非織用漿料的制造方法，其制備過(guò)程如下： 第一步：原料預(yù)處理 (1) 配制10%的KoH溶液和10%的Kcl溶液； (2) 用適量的10%的KoH溶液和10%的Kcl溶液洗滌丙烯酸酯類(lèi)單體，以除去阻聚劑； (3) 將丙烯酰胺先溶于水，然后將一定量的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的其它單體與之混合成為單體 的混合液； 第二步：納米二氧化鈦的修飾 (1) 開(kāi)啟反應(yīng)鑒的攪拌器，并保持600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速； (2) 將反應(yīng)鑒內(nèi)的水溫升至50°C并保持基本穩(wěn)定； (3) 將一定量的納米二氧化鈦粉體與油酸加入反應(yīng)鑒中保持1小時(shí)，使二氧化硅充分 溶脹； 第三步：合成 (1) 將一定量的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨配制成8. 6%的水溶液并置于一滴加漏斗中； (2) 將配置好的各種單體的混合液置于另一滴加漏斗中； (3) 將反應(yīng)鑒中的溫度升至88°C; (4) 首先開(kāi)啟一滴加漏斗的滴加開(kāi)關(guān)，使引發(fā)劑以一定的速度滴入反應(yīng)鑒中而后開(kāi)啟 另一滴加漏斗的開(kāi)關(guān)，使混合單體以一定的速度滴入反應(yīng)鑒中進(jìn)行合成，滴加時(shí)間為1.2 小時(shí)，同時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)滴加漏斗滴加速度的配合，使引發(fā)劑遲于單體滴完。合成過(guò)程中反應(yīng) 鑒內(nèi)的溫度保持在78-80°C; 第四步：保溫冷卻 (1) 單體和引發(fā)劑滴加完后，將反應(yīng)鑒內(nèi)液體的溫度慢慢升高至88~90°C，并保持基本 穩(wěn)定達(dá)60-80分鐘； (2) 測(cè)定反應(yīng)鑒內(nèi)合成液中殘留單體的含量，使之小于0. 5%。，此時(shí)可開(kāi)始降溫； (3) 降溫至60°C時(shí)，加入一定量的氨水，使合成液的PH值為7. 2 ; (4) 繼續(xù)降溫至50°C，將反應(yīng)鑒內(nèi)的合成漿料過(guò)濾，然后包裝成品，從而得精細(xì)化納米 改性丙烯酸類(lèi)漿料。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下： 1、本發(fā)明的精細(xì)化納米改性丙烯酸類(lèi)漿料的分子能夠進(jìn)入纖維表面的溝紋，可填平一 般漿料分子無(wú)法填平的微小縫隙，達(dá)到對(duì)紗線微細(xì)裂縫的連接作用，從而增加經(jīng)紗強(qiáng)力。
[0009]、漿料比表面積大，漿膜硬度、致密性、柔韌性和耐磨性顯著提高，克服一般丙烯酸 類(lèi)漿料漿膜本身的硬度低，耐磨較差以及漿紗吸濕再粘的缺點(diǎn)，保伸性能也良好。
[0010] 3、制造工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。
[0011] 4、由于該漿料的上漿性能好，能完全替代PVA，并滿(mǎn)足高密度品種的漿紗要求，還 可以帶動(dòng)來(lái)源豐富的淀粉用量的增加，從而降低漿紗成本。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 通過(guò)下述實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0013] 各種單體種類(lèi)的選擇主要考慮其在上漿過(guò)程中，與棉、滌/棉紗纖維的作用，其占 有量的大小主要考慮合成漿料的性能如玻璃化溫度等。因此選擇丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯 酰銨、丙烯腈、油酸為化學(xué)純，納米粉體的選擇主要考慮到納米顆粒的流動(dòng)性小，小尺寸效 應(yīng)以及納米顆粒的強(qiáng)度，使?jié){膜耐磨性、硬度和彈性模量等性能得以提高，因此選用納米二 氧化硅粉體。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明制備方法，按下列質(zhì)量百分比制作了一些樣品，并對(duì)其進(jìn)行漿液質(zhì)量 測(cè)試、漿膜性能測(cè)試。
[0015] 實(shí)施例1 高性能納米改性丙烯酸類(lèi)漿料各組份質(zhì)量百分比采用丙烯酸：丙烯酸甲酯：丙烯酰胺 :丙稀腈：油酸：納米級(jí)二氧化娃(顆粒直徑為30納米）=20 : 25 : 12 : 31 : 3 : 9(質(zhì) 量分別為：丙烯酸18克，丙烯酸甲酯28. 6克，丙烯酰胺22. 5克，丙烯腈10. 8克，油酸 2. 7克，納米級(jí)二氧化鈦8. 1克）（以上各組份中除納米級(jí)二氧化鈦以外，均為化學(xué)純），其 制造步驟如下： 第一步：原料預(yù)處理 (1) 配制10%的KoH溶液和10%的Kcl溶液各100毫升； (2) 用適量的10%的KoH溶液和10%的Kcl溶液洗滌丙烯酸酯類(lèi)單體，以除去阻聚劑； (3) 將22. 5g丙烯酰胺先溶于50g水中，然后將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的其它單體與之混合成為單 體的混合液； 第二步：納米二氧化鈦的修飾 (1) 開(kāi)啟反應(yīng)鑒的攪拌器，并保持600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速； (2) 將反應(yīng)鑒內(nèi)的水溫升至50°C并保持基本穩(wěn)定； (3) 將8.l