本發(fā)明涉及一種整理劑及其制備方法，特別是涉及一種滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物及其制備方法。
背景技術(shù)：
滌綸是世界產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種，滌綸占世界合成纖維產(chǎn)量的60％以上。但滌綸織物存在吸濕性差、穿著時(shí)汗水不易排出、手感粗糙、易產(chǎn)生靜電和易沾污等問題。為了提高滌綸織物服用的舒適性，需對滌綸織物進(jìn)行吸濕快干整理。吸濕速干整理是按照一定的工藝、通過化學(xué)品對滌綸織物進(jìn)行整理，使織物兼具吸水、透濕和快干的特性。
目前市場上常見的吸濕速干整理劑多為聚酯聚醚嵌段共聚物，通常是由對苯二甲酸與聚乙二醇酯化或者對苯二甲酸甲酯與聚乙二醇酯交換，再進(jìn)行縮聚反應(yīng)的形式合成。該聚酯聚醚嵌段共聚物通常需要在高溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，如專利CN105421117A公開的吸濕排汗整理劑需要先在150～180℃下反應(yīng)180～250分鐘，然后升溫至220～230℃反應(yīng)60～90分鐘，再在真空度為-0.08～-0.1IPM溫度為230～270℃聚合，再降溫至100～120℃后放料，得到該聚醚聚酯前段共聚物。這類整理劑在制備過程，溫度高，能耗大，盡管應(yīng)用效果良好，但耐洗性能不足。
因此，發(fā)明具有優(yōu)良耐洗性的吸濕速干整理劑具有廣闊的市場前景和現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物，它包括如下共聚單元：
1)5－25重量％苯(氧)基C1－3烷基(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
2)65－85重量％聚乙二醇(2－700)二(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
3)1－15重量％多元醇多(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
4)0.3－3重量％異氰酸酯改性的(甲基)丙烯酸酯共聚單元；和
5)1－8重量％(甲基)丙烯酸共聚單元；
所述滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物的重均分子量為15000－120000。
本發(fā)明的另一方面在于提供上述滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物的制備方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟：
i)在非離子乳化劑的存在下將苯(氧)基C1－3烷基(甲基)丙烯酸酯共聚單體和聚乙二醇(2－700)二(甲基)丙烯酸酯共聚單體制成水乳液A；
ii)在非離子乳化劑的存在下將多元醇多(甲基)丙烯酸酯共聚單體和(甲基)丙烯酸制成水乳液B；
iii)在自由基引發(fā)劑的存在下使水乳液A聚合，然后加入水乳液B，再加入異氰酸酯改性的(甲基)丙烯酸酯共聚單體繼續(xù)進(jìn)行聚合。
本發(fā)明的第三方面在于提供滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑組合物，它包括：
a)25-35重量％本發(fā)明的滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物；
b)1-5重量％非離子乳化劑；
c)5-15重量％多元醇有機(jī)溶劑；和
d)54-69重量％水，以所述滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑組合物的總重量為基準(zhǔn)。
與現(xiàn)已公開的吸濕速干整理劑及其制備方法相比，本發(fā)明的滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1)引入多元醇多(甲基)丙烯酸酯共聚單體，使制備的吸濕速干整理劑具有特殊網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大大提高與滌綸織物的交聯(lián)密度，提高耐洗性；異氰酸酯改性的(甲基)丙烯酸酯共聚單體的加入，進(jìn)一步提高耐洗性；2)反應(yīng)溫度不超過90℃，能耗?。?)非離子體系，適應(yīng)性廣，相容性好。本發(fā)明制備過程容易控制，制備的吸濕速干整理劑耐洗性良好。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物包括如下共聚單元：
1)10－20重量％苯(氧)基C1－2烷基(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
2)70－80重量％聚乙二醇(3－600)二(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
3)1－10重量％多元醇多(甲基)丙烯酸酯共聚單元；
4)0.5－2重量％異氰酸酯改性的(甲基)丙烯酸酯共聚單元；和
5)1－5重量％(甲基)丙烯酸共聚單元；
所述滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物的重均分子量為25000－100000，優(yōu)選為50000－100000。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，苯(氧)基C1－2烷基(甲基)丙烯酸酯例如包括但不限于芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯或它們的混合物。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的聚乙二醇(2－700)二(甲基)丙烯酸酯包括聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、或它們的混合物。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的多元醇多(甲基)丙烯酸酯包括但不限于三元醇三(甲基)丙烯酸酯、四元醇四(甲基)丙烯酸酯、或它們的混合物。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的多元醇多(甲基)丙烯酸酯包括三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯或它們的混合物。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的異氰酸酯改性的(甲基)丙烯酸酯共聚單元是異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)與(甲基)丙烯酸羥乙酯反應(yīng)后所形成的單體。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的滌綸織物耐洗吸濕速干整理劑共聚物的制備方法包括以下幾個(gè)步驟：
1)將苯(氧)基C1－2烷基(甲基)丙烯酸酯單體2～4質(zhì)量％、聚乙二醇(3－600)二(甲基)丙烯酸酯共聚單體15-25質(zhì)量％、非離子乳化劑0.5～10質(zhì)量％、多元醇有機(jī)溶劑1～15質(zhì)量％和去離子水40～60質(zhì)量％，加入反應(yīng)釜，50～70℃攪拌溶解并經(jīng)高剪切乳化5～30分鐘，得預(yù)乳液1
2)多元醇多(甲基)丙烯酸酯共聚單體0.5～2質(zhì)量％、非離子乳化劑0.5～10質(zhì)量％、多元醇有機(jī)溶劑1～10質(zhì)量％和去離子水10～40質(zhì)量％，加入反應(yīng)釜，50～70℃攪拌溶解并經(jīng)高剪切乳化5～30分鐘；得預(yù)乳液2
3)升溫至70～90℃，滴加1.0質(zhì)量％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液滴入預(yù)乳液1，引發(fā)聚合反應(yīng)并在溫度70～90℃，保溫反應(yīng)1～3小時(shí)；
4)將預(yù)乳液2及1.0質(zhì)量％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液滴入上述聚合乳液，保溫反應(yīng)1～3小時(shí)；
5)將異氰酸酯改性丙烯酸酯單體0.1～0.5質(zhì)量％滴入4)并保溫反應(yīng)1～3小時(shí)。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明方法中所用的非離子乳化劑例如包括但不限于脂肪胺聚氧乙烯醚(15～40EO)、脂肪醇聚氧乙烯醚(15～40EO)、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯或它們的混合物。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明方法中所用的多元醇有機(jī)溶劑例如包括但不限于乙二醇單丁醚、乙二醇、丙二醇、一縮二丙二醇、二縮二丙二醇中的一種或幾種混合物。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的自由基引發(fā)劑是偶氮類引發(fā)劑，如偶氮二異丁脒鹽酸鹽。
在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的聚合反應(yīng)在70－90℃進(jìn)行，優(yōu)選在75－85℃進(jìn)行。
本發(fā)明制備的吸濕速干整理劑共聚物穩(wěn)定性好，經(jīng)該整理劑處理后滌綸織物吸濕性顯著提高，耐洗性優(yōu)良。
實(shí)施例
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
各實(shí)施例中，所有原料、織物均為市售。
以下各實(shí)施例中所制得吸濕速干整理劑的吸濕性和速干性能測試標(biāo)準(zhǔn)及方法按照《GB/T 21655.1-2008紡織品吸濕速干性的評定第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》進(jìn)行，織物為滌綸機(jī)織物。
洗滌方法按照AATCC 135進(jìn)行。
重均分子量測定方法是采用HLC-8320GPC型凝膠滲透色譜儀(日本東曹株式會社)測定，25℃時(shí)流動相為DMF，以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作為參比。
實(shí)施例1
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入4g芐基(甲基)丙烯酸酯，22克聚乙二醇(200)丙烯酸酯，0.6克脂肪胺聚氧乙烯(20)醚，0.7克聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，5克一縮二丙二醇和42克去離子水，60℃攪拌溶解后，高剪切10分鐘，得預(yù)乳液1.
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入1.0克三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯，0.5克甲基丙烯酸，0.2克脂肪胺聚氧乙烯醚(20EO)，0.3克聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，3克一縮二丙二醇和20克去離子水，60℃攪拌溶解后，高剪切10分鐘，得預(yù)乳液2.
將預(yù)乳液1升溫到74℃，開始滴加1.0克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢，74℃保溫1.5小時(shí)，然后滴入預(yù)乳液2及2.0克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢，保溫反應(yīng)2小時(shí)，然后滴入0.3克異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)與甲基丙烯酸羥乙酯反應(yīng)后所形成的單體(該單體是參考張慶思的《含雙鍵的氨酯預(yù)聚體的合成及其性能分析》所制備)保溫反應(yīng)2.5小時(shí)，得吸濕速干整理劑1。所述整理劑的重均分子量為63000，應(yīng)用效果見表1。
實(shí)施例2
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入5克2-苯基乙基丙烯酸酯，20克聚乙二醇(600)丙烯酸酯，0.5克脂肪胺聚氧乙烯(25)醚，1.0克脂肪醇聚氧乙烯(25)醚，8克一縮二丙二醇和45克去離子水，70℃攪拌溶解后，高剪切20分鐘得預(yù)乳液1.
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入0.5克三(2～羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯，1.0克丙烯酸，0.3克脂肪胺聚氧乙烯(25)醚，0.2克脂肪醇聚氧乙烯(25)醚，2克一縮二丙二醇和17克去離子水，70℃攪拌溶解后，高剪切20分鐘得預(yù)乳液2.
將預(yù)乳液2升溫到78℃，開始滴加1.2克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢完，78℃保溫1小時(shí)，然后滴入預(yù)乳液2及1.8克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢，保溫反應(yīng)2.5小時(shí)，然后滴入0.2克異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)與丙烯酸羥乙酯反應(yīng)后所形成的單體(該單體是參考張慶思的《含雙鍵的氨酯預(yù)聚體的合成及其性能分析》所制備)，保溫反應(yīng)3小時(shí)得吸濕速干整理劑2。所述整理劑的重均分子量為72000，應(yīng)用效果見表1。
實(shí)施例3
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入2克芐基(甲基)丙烯酸酯，1克2-苯氧基乙基丙烯酸酯，23克三乙二醇二丙烯酸酯，0.8克聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯，0.8克脂肪醇聚氧乙烯(25)醚，7克二縮二丙二醇和47克去離子水，65℃攪拌溶解后，高剪切15分鐘得預(yù)乳液1。
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的四口燒瓶中加入3.0克二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯，1.0克丙烯酸，0.2克聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯，0.2克脂肪醇聚氧乙烯(25)醚，3克二縮二丙二醇和15克去離子水，65℃攪拌溶解后，高剪切15分鐘得預(yù)乳液2。
將預(yù)乳液3升溫到80℃，開始滴加1.0克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢完，保溫1小時(shí)，然后滴入預(yù)乳液2及2.0克1％偶氮二異丁脒鹽酸鹽水溶液，滴加完畢，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，然后滴入0.4克異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)與丙烯酸羥乙酯反應(yīng)后所形成的單體(該單體是參考張慶思的《含雙鍵的氨酯預(yù)聚體的合成及其性能分析》所制備)保溫反應(yīng)3小時(shí)得吸濕速干整理劑3。所述整理劑的重均分子量為81000，應(yīng)用效果見表1。
各實(shí)施例與市售吸濕速干整理劑的吸濕性及耐洗性對比如表1所示。
表1吸濕性及耐洗性對比
※機(jī)織物類產(chǎn)品技術(shù)要求：
吸濕性，滴水?dāng)U散時(shí)間≤5s，芯吸高度≥90mm；機(jī)織物速干性，蒸發(fā)速率≥0.18克/小時(shí)，透濕量≥8000克/(㎡·d)。
從表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制備的吸濕速干整理劑整理滌綸織物后，經(jīng)過20次家庭洗滌后，依然滿足吸濕速干的要求，顯示了良好的耐久性。