專利名稱：一種紡織品水性涂層膠用交聯(lián)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織助劑，具體涉及的是一種紡織品水性涂層膠用交聯(lián)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性涂層膠具有無揮發(fā)有害溶劑、安全環(huán)保、涂層風(fēng)格多樣、成本低等優(yōu)勢，已逐 漸被廣泛用于紡織品涂層加工領(lǐng)域，但是若單獨(dú)使用水性涂層膠進(jìn)行涂層，其涂層產(chǎn)品可 能存在耐皂洗色牢度差，靜水壓低等缺點(diǎn)，為此在使用水性涂層膠涂層時(shí)，常會(huì)在涂層膠中 添加交聯(lián)劑，已期待改善上述不足之處，最終達(dá)到提高涂層質(zhì)量的目的。涂層膠用交聯(lián)劑是指一種本身含有反應(yīng)活性基團(tuán)，且在受熱時(shí)能促進(jìn)并參與涂層 膠內(nèi)的活性基團(tuán)之間、或是涂層膠內(nèi)活性基團(tuán)與紡織面料表面活性基團(tuán)之間發(fā)生熱交聯(lián)反 應(yīng)的添加助劑。交聯(lián)劑按是否含有溶劑可分為水性和油性兩類，按是否含有游離甲醛可分 為有醛和無醛兩類，按化學(xué)組成又可分為三聚氰胺甲醛樹脂、異氰酸酯及氮丙啶類等。現(xiàn)有 的常用水性涂層膠用交聯(lián)劑，在產(chǎn)品本身水溶性、儲(chǔ)存期、環(huán)保性、復(fù)配穩(wěn)定性、涂層應(yīng)用指 標(biāo)等方面，各有自己的特點(diǎn)，各自也都存在著不同程度的不足之處。例如，水溶性三聚氰胺 甲醛樹脂類交聯(lián)劑，產(chǎn)品本身或是游離甲醛含量偏高，或是穩(wěn)定性差，儲(chǔ)存期較短，用于涂 層后，會(huì)在涂層面料上殘留較高的游離甲醛，也容易出現(xiàn)輕度的發(fā)硬手感。異氰酸酯類交聯(lián) 劑大部分都是油性產(chǎn)品，遇水會(huì)發(fā)生水解或凝膠，很難添加到水性涂層膠中使用。而在水性 涂層膠中能穩(wěn)定分散的封閉型異氰酸酯類交聯(lián)劑，因其價(jià)格偏高，限制了其使用。氮丙啶交 聯(lián)劑大部分都是遇水能緩慢水解，與水性涂層膠復(fù)配穩(wěn)定性差，此類交聯(lián)劑具有刺激性氨 味，且價(jià)格高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種自身穩(wěn)定性和復(fù)配穩(wěn)定性好，可提高耐皂洗色牢度和 靜水壓，且無發(fā)硬手感，并生產(chǎn)簡單，用于紡織品水性涂層膠添加使用的交聯(lián)劑。本交聯(lián)劑包括以下各組分組成乙烯脲、甲醛、低碳醇、四羥甲基甘脲。本發(fā)明的交 聯(lián)劑是先將乙烯脲在弱堿性條件下與甲醛發(fā)生羥甲基化反應(yīng)制得二羥甲基乙烯脲溶液，再 加入低碳醇，在酸性條件下發(fā)生醚化及縮合反應(yīng)，最后混配四羥甲基甘脲制得交聯(lián)劑產(chǎn)品。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)水性涂層膠用交聯(lián)劑，包括以下各組分，各組分的摩爾比為乙烯脲甲醛低碳 醇四羥甲基甘脲=1 1.9-2.0 0.8-1.8 0.05-0.075。制備方法為(1)羥甲基化反應(yīng)將乙烯脲和甲醛加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)pH值為7. 5-8. 0后， 在30-50分鐘內(nèi)將料溫升至55-60°C，保溫反應(yīng)1_3小時(shí)，在保溫反應(yīng)期間維持pH值為 7. 5-8. 0 ；(2)醚化、縮合反應(yīng)加入低碳醇，調(diào)節(jié)PH值為2. 0-3.0后，在50-55°C反應(yīng)2-6小時(shí)；(3)加入四羥甲基甘脲，攪拌溶解混勻，調(diào)節(jié)PH值至7. 2-7. 8后，降至常溫，過濾出 料，得交聯(lián)劑產(chǎn)品。上述方法(1)中所述在30-50分鐘內(nèi)將料溫升至55_60°C是一較佳的工藝時(shí)間，一 般情況下升溫時(shí)間最短不小于30分鐘較好，最大升溫時(shí)間可適當(dāng)超過50分鐘，可在1. 5小 時(shí)內(nèi)。低碳醇選自甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇其中一種或多種混合使用。本發(fā)明選用了最多只能生成兩個(gè)羥甲基的乙烯脲作為初始原料，并通過控制乙烯 脲和甲醛的用量、羥甲基化反應(yīng)的溫度、PH值和反應(yīng)時(shí)間，保證了羥甲基反應(yīng)階段的產(chǎn)物以 二羥甲基乙烯脲為主，也最大程度地反應(yīng)掉了溶液中的甲醛。同時(shí)也保證了在醚化、縮合反 應(yīng)階段產(chǎn)物是由水溶性好的二羥甲基乙烯脲醚化物、不同線型結(jié)構(gòu)縮合物以及二羥甲基乙 烯脲所組成的混合物產(chǎn)物，避免了生成水溶性差的體型復(fù)雜結(jié)構(gòu)縮合物。并通過混配水溶 性好、熱交聯(lián)反應(yīng)活性高的四羥甲基甘脲，制得交聯(lián)劑產(chǎn)品。因本交聯(lián)劑內(nèi)的各組分都有良 好的水溶性，均能穩(wěn)定分散在水性體系中，在室溫下也不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故將其添加到水 性涂層膠后，可獲得良好的復(fù)配穩(wěn)定性。而在高溫受熱時(shí)，交聯(lián)劑內(nèi)的活性基團(tuán)能與涂層膠 內(nèi)的或是紡織面料表面的活性基團(tuán)之間發(fā)生熱交聯(lián)反應(yīng)，同時(shí)涂層膠和交聯(lián)劑自身也都會(huì) 進(jìn)行不同程度的熱交聯(lián)反應(yīng)。多種形式的熱交聯(lián)反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，生成了具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu) 的致密高分子膜，并牢固地附著在面料表面。從而使涂層產(chǎn)品的耐皂洗色牢度提高半級以 上，靜水壓提高5. 6kpa以上，且無發(fā)硬手感。本交聯(lián)劑產(chǎn)品自身穩(wěn)定性和復(fù)配穩(wěn)定性好，儲(chǔ) 存期大于一年，游離甲醛含量低于0. 5 %，不含ΑΡΕ0。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 (1)稱取173克(2. Omol)乙烯脲和324克(4. Omol)甲醛溶液加入到反應(yīng)釜中，用 堿液調(diào)節(jié)PH值為7. 5-8. 0后，以每分鐘升溫1°C將料溫升至55-60°C，保溫反應(yīng)1_3小時(shí)， 在保溫反應(yīng)期間維持PH值為7. 5-8. 0 ；(2)加入115克(3.6mol)甲醇，用酸液調(diào)節(jié)pH值為2. 0-3. 0后，保溫在50_55°C 反應(yīng)2-4小時(shí)(3)加入40克(0.15mol)四羥甲基甘脲，攪拌溶解混勻，用堿液調(diào)節(jié)pH值至 7. 2-7. 8后，降至常溫，過濾出料，得交聯(lián)劑產(chǎn)品。實(shí)施例2:(1)稱取173克(2. Omol)乙烯脲和324克(4. Omol)甲醛溶液加入到反應(yīng)釜中，用 堿液調(diào)節(jié)PH值為7. 5-8. 0后，在30-50分鐘內(nèi)將料溫升至55_60°C，保溫反應(yīng)1_3小時(shí)，在 保溫反應(yīng)期間維持PH值為7. 5-8. 0 ；(2)加入166克(3. 6mol)乙醇，用酸液調(diào)節(jié)pH值為2. 0-3. 0后，保溫在50_55°C 反應(yīng)2-4小時(shí)；(3)操作步驟與實(shí)施例1中(3)的內(nèi)容相同。實(shí)施例3 (1)操作步驟與實(shí)施例2中(1)的內(nèi)容相同；
(2)加入112克(1.8mol)乙二醇，用酸液調(diào)節(jié)pH值為2· 0-3. 0后，保溫在50_55°C 反應(yīng)4-6小時(shí)；(3)加入33克(0. 126mol)四羥甲基甘脲，攪拌溶解混勻，用堿液調(diào)節(jié)pH值至 7. 2-7. 8后，降至常溫，過濾出料，得交聯(lián)劑產(chǎn)品。實(shí)施例4(1)操作步驟與實(shí)施例2中(1)的內(nèi)容相同；(2)加入191克(1.8mol) 二甘醇，用酸液調(diào)節(jié)pH值為2· 0-3. 0后，保溫在50_55°C 反應(yīng)4-6小時(shí)；(3)操作步驟與實(shí)施例3中(3)的內(nèi)容相同。表1 各實(shí)施例所制備的交聯(lián)劑技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種紡織品水性涂層膠用交聯(lián)劑制備方法，其特征是包括以下各組分，各組分的摩爾比為乙烯脲甲醛低碳醇四羥甲基甘脲= 1 1. 9-2. 0 0. 8-1. 8 0. 05-0. 075 ； 制備方法為(1)羥甲基化反應(yīng)將乙烯脲和甲醛加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)PH值為7.5-8.0后， 在30-50分鐘內(nèi)將料溫升至55-60°C，保溫反應(yīng)1_3小時(shí)，在保溫反應(yīng)其間維持pH值為 7. 5-8. 0 ；(2)醚化、縮合反應(yīng)加入低碳醇，調(diào)節(jié)pH值為2.0-3. 0后，在50-55°C反應(yīng)2_6小時(shí)；(3)加入四羥甲基甘脲，攪拌溶解混勻，調(diào)節(jié)pH值至7.2-7. 8后，降至常溫，過濾出料， 得交聯(lián)劑產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織品水性涂層膠用交聯(lián)劑制備方法，其特征是低碳醇選 自甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇其中一種或多種混合使用。
3.權(quán)利要求1方法得到的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明一種紡織品水性涂層膠用交聯(lián)劑制備方法，由乙烯脲、甲醛、低碳醇、四羥甲基甘脲，先將乙烯脲在弱堿性條件下與甲醛發(fā)生羥甲基化反應(yīng)制得二羥甲基乙烯脲溶液，再加入低碳醇，在酸性條件下發(fā)生醚化及縮合反應(yīng)，最后混配四羥甲基甘脲制得交聯(lián)劑產(chǎn)品。本交聯(lián)劑產(chǎn)品水溶性和穩(wěn)定性好，游離甲醛含量低于0.5％，不含APEO，可提高涂層產(chǎn)品的耐皂洗色牢度和靜水壓，且無發(fā)硬手感。
文檔編號C07D233/34GK102140761SQ20101056342
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者嚴(yán)欣寧, 劉杰, 唐麗, 李剛, 樊麗輝, 榮星, 董明東 申請人:遼寧恒星精細(xì)化工有限公司