一種有機硅改性丙烯酸酯乳液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及紡織涂料領域，尤其涉及一種有機娃改性丙帰酸醋乳液及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 涂料印花工藝既具有色澤鮮艷、色譜齊全、給色量高和拼色容易等特點，又具有工 藝流程簡便、節(jié)能降耗和成本較低等優(yōu)點，因而近年來其發(fā)展迅速，并且越來越受到印染行 業(yè)的高度重視。涂料印花過程主要是借助于粘合劑成膜物質，將不溶于水、對織物無親和力 和反應性的顏料固著在織物上，從而達到著色的目的，故粘合劑的性能將直接影響印花成 品的質量。
[0003] 丙帰酸樹脂具有許多突出的優(yōu)點，如優(yōu)異的耐光性、耐候性、耐酸堿性和耐腐蝕性 等，在涂料、粘合劑、織物整理劑等方面具有廣泛的應用，但是丙帰酸醋樹脂又有耐水性差、 低溫易變脆、高溫易變粘等缺點，因而限制了其進一步發(fā)展。為了解決送一問題，人們利用 有機娃優(yōu)良的耐侯性、憎水性W及良好的透氣性、低表面張力對丙帰酸醋共聚物進行改性， 所得到的乳液具有優(yōu)異的印花性能和穩(wěn)定性。
[0004] 目前丙帰酸醋粘合劑有機娃改性主要存在W下缺陷；改性單體大多采用娃焼單體 或偶聯(lián)劑來對丙帰酸醋進行改性，制備產(chǎn)品的耐候性、乳液穩(wěn)定性、涂膜的機械強度、耐溶 劑性和功能性等都不夠理想；大多選用含烷基酪聚氧己帰離（A陽0)的表面活性劑0P作乳 化劑，環(huán)保性差，另外常規(guī)的乳化劑容易從聚合物粒子上解吸或在乳膠膜中遷移。隨著人們 環(huán)保意識的增強W及各國環(huán)保法規(guī)的制定，粘合劑合成和使用過程中所造成的環(huán)境污染日 益成為涂料印花行業(yè)亟待解決的問題。因此制備出環(huán)保高性能的丙帰酸醋乳液，提高乳液 穩(wěn)定性和耐水性能，實現(xiàn)樹脂的水性化，減少V0C排放，促進印染行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級具有重要 的意義。

【發(fā)明內容】

[0005] 基于此，本發(fā)明的目的是提供一種有機娃改性丙帰酸醋乳液。
[0006] 具體的技術方案如下： 一種有機娃改性丙帰酸醋乳液，其特征在于：由下列重量份的組分物質聚合而成： 硬單體 5-15 軟單體 5-15 交聯(lián)單體 0. 5-2 有機娃單體 5-10 乳化劑 2-8 引發(fā)劑 0. 2-1.0 去貿(mào)子水 60-75 所述硬單體為丙帰酸甲醋、甲基丙帰酸甲醋、丙帰臘、苯己帰、丙帰酸、甲基丙帰酸中的 一種；所述軟單體為丙帰酸了醋、丙帰酸辛醋、丙帰酸己醋中的一種；所述交聯(lián)單體為丙帰 酸縮水甘油醋或甲基丙帰酸縮水甘油醋；所述有機娃單體為八甲基環(huán)四娃氧焼（D4)、六甲 基環(huán)H娃氧焼（D3)、十甲基環(huán)五娃氧焼（D5)的一種；所述乳化劑為反應型乳化單體，選自 己帰基礙酸鋼、烷基己帰基礙酸鋼、十二烷基帰丙基玻巧酸鋼的一種。所述引發(fā)劑為過硫酸 鐘或過硫酸倭。
[0007] 所述的有機娃改性丙帰酸醋乳液的制備方法，包括W下步驟： (a) 將引發(fā)劑加入到裝有去離子水的引發(fā)劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑溶解 液A; (b) 將硬單體、軟單體、交聯(lián)單體、有機娃單體在預混槽混合均勻，得聚合單體混合相 B； (C)將乳化劑和去離子水加入到四口燒瓶中，加熱到70-9(TC后，緩慢滴加混合均勻的 單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解液A，時間為1-3小時，反應過程維持聚合溫度在70-9(TC 范圍內，轉速維持在200-4(K)r/min范圍； (d) 滴加完就開始保溫1-3小時，溫度為70-9(TC，同時緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑 溶解液A; (e) 待體系冷卻到5(TCW下時，加入氨水調節(jié)PH值至6~8之間，即可出料。
[000引本發(fā)明的原理及有益效果如下： 與常規(guī)乳化劑相比，反應型乳化劑在起常規(guī)乳化劑作用的同時，還可W共價鍵的方式 鍵合到聚合物粒子表面，成為聚合物的一部分，避免了乳化劑從聚合物粒子上解吸或在乳 膠膜中遷移，大大減少了乳膠膜表面的親水基團，從而能提高乳液的穩(wěn)定性和乳膠膜的疏 水性能。
[0009] 采用W上乳液聚合方法制備水性有機娃改性丙帰酸醋樹脂，因其含有Si-0-Si 鍵，具有高度的柔順性，耐高低溫性能好，表面能低，耐水性優(yōu)良等特點，能改善純丙帰酸 樹脂"熱粘冷脆"缺點的同時，賦予乳膠膜低的表面能和良好的耐水性。
[0010] 通過本發(fā)明方法來制備有機娃改性丙帰酸醋乳液，能夠提高乳液穩(wěn)定性和耐水性 能，減少V0C排放。
【具體實施方式】
[0011] 實施例1W重量份計，由W下物質組成；丙帰酸甲醋5,丙帰酸了醋8,丙帰酸縮水 甘油醋0. 5,八甲基環(huán)四娃氧焼（04)10,烷基己帰基礙酸鋼5. 0,過硫酸鐘0. 5,去離子水71 首先將過硫酸鐘加入到裝有去離子水的催化劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑 溶解液A;丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋、丙帰酸縮水甘油醋、八甲基環(huán)四娃氧焼（D4)在預混槽 混合均勻，得聚合單體混合相B;將烷基己帰基礙酸鋼和去離子水加入到四口燒瓶中，轉速 維持在20化/min,加熱到8(TC后，緩慢滴加混合均勻的單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解 液A，時間為2小時，反應過程維持聚合溫度在8(TC;滴加完降溫為7(TC，保溫2小時，同時 緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑溶解液A;待體系冷卻到5(TCW下時，加入氨水調節(jié)PH值至 6,即可出料。
[001引實施例2W重量份計，由W下物質組成；甲基丙帰酸甲醋15,丙帰酸辛醋12,甲基 丙帰酸縮水甘油醋0. 5,六甲基環(huán)H娃氧焼（D3) 5. 0,十二烷基帰丙基玻巧酸鋼2. 0,過硫酸 倭0. 5,去離子水65 首先將過硫酸倭加入到裝有去離子水的催化劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑 溶解液A;甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸辛醋、甲基丙帰酸縮水甘油醋、六甲基環(huán)H娃氧焼（D3) 在預混槽混合均勻，得聚合單體混合相B;將十二烷基帰丙基玻巧酸鋼和去離子水加入到 四口燒瓶中，轉速維持在25化/min,加熱到7(TC后，緩慢滴加混合均勻的單體混合相B和 90%的引發(fā)劑溶解液A，時間為3小時，反應過程維持聚合溫度在70°C;滴加完升溫為9(TC， 保溫1小時，同時緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑溶解液A;待體系冷卻到5(TCW下時，加入 氨水調節(jié)PH值至7,即可出料。
[001引實施例3W重量份計，由W下物質組成；甲基丙帰酸11，丙帰酸己醋15,甲基丙帰 酸縮水甘油醋0. 5,十甲基環(huán)五娃氧焼（D5) 6,己帰基礙酸鋼3,過硫酸倭0. 5,去離子水64 首先將過硫酸倭加入到裝有去離子水的催化劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑 溶解液A;甲基丙帰酸、丙帰酸己醋、甲基丙帰酸縮水甘油醋、十甲基環(huán)五娃氧焼（D5)在預 混槽混合均勻，得聚合單體混合相B;將己帰基礙酸鋼和去離子水加入到四口燒瓶中，轉速 維持在30化/min,加熱到9(TC后，緩慢滴加混合均勻的單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解 液A，時間為1小時，反應過程維持聚合溫度在9(TC;滴加完降溫到7(TC，保溫3小時，同時 緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑溶解液A;待體系冷卻到5(TCW下時，加入氨水調節(jié)PH值至 8,即可出料。
[0014] 實施例4W重量份計，由W下物質組成巧帰酸7,丙帰酸了醋5,甲基丙帰酸縮水 甘油醋2,六甲基環(huán)H娃氧焼（D3) 8. 0,己帰基礙酸鋼3. 0,過硫酸倭0. 2,去離子水75 首先將過硫酸倭加入到裝有去離子水的催化劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑 溶解液A;丙帰酸、丙帰酸了醋、甲基丙帰酸縮水甘油醋、六甲基環(huán)H娃氧焼（D3)在預混槽 混合均勻，得聚合單體混合相B;將己帰基礙酸鋼和去離子水加入到四口燒瓶中，轉速維持 在4(K)r/min，加熱到8(TC后，緩慢滴加混合均勻的單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解液A， 時間為2小時，反應過程維持聚合溫度在8(TC;滴加完降溫到7(TC，保溫3小時，同時緩慢 滴加剩余的10%的引發(fā)劑溶解液A;待體系冷卻到5(TCW下時，加入氨水調節(jié)PH值至8,即 可出料。
[001引實施例5W重量份計，由W下物質組成；甲基丙帰酸甲醋10,丙帰酸己醋10,丙帰 酸縮水甘油醋1，八甲基環(huán)四娃氧焼（D4) 10. 0,己帰基礙酸鋼8. 0,過硫酸倭1. 0,去離子水 60 首先將過硫酸倭加入到裝有去離子水的催化劑槽里，攬拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑 溶解液A;甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸己醋、丙帰酸縮水甘油醋、八甲基環(huán)四娃氧焼（D4)在預 混槽混合均勻，得聚合單體混合相B;將己帰基礙酸鋼和去離子水加入到四口燒瓶中，轉速 維持在20化/min,加熱到9(TC后，緩慢滴加混合均勻的單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解 液A，時間為2小時，反應過程維持聚合溫度在9(TC;滴加完降溫到8(TC，保溫1小時，同時 緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑溶解液A;待體系冷卻到5(TCW下時，加入氨水調節(jié)PH值至 7,即可出料。
[0016] W上述制得的有機娃改性丙帰酸醋乳液，取若干，置于一個干燥的塑料罐中，使其 pH值介于廣8,加入增稠劑在分散機700~1200r/min的分散速度下分散均勻，將分散好的膠 漿按照100:8的比例加入紅的色漿，然后印布，白布是印4次，黑布印3次。
[0017] 經(jīng)測試結果如下表;_
【主權項】
1. 一種有機硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于：由下列重量份的組分物質聚合而成： 硬單體 5-15 軟單體 5-15 交聯(lián)單體 〇. 5-2 有機硅單體 5-10 乳化劑 2-8 引發(fā)劑 0. 2-1.0 去尚子水 60-75 所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的 一種；所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸乙酯中的一種；所述交聯(lián)單體為丙烯 酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯；所述有機硅單體為八甲基環(huán)四硅氧烷（D4)、六甲 基環(huán)三硅氧烷（D3)、十甲基環(huán)五硅氧烷（D5)的一種；所述乳化劑為反應型乳化單體，選自 乙烯基橫酸納、烷基乙烯基橫酸納、十-烷基稀丙基玻拍酸納的一種，所述引發(fā)劑為過硫酸 鉀或過硫酸銨。2. 根據(jù)權利要求1所述的有機硅改性丙烯酸酯乳液的制備方法，包括以下步驟： (a) 將引發(fā)劑加入到裝有去離子水的引發(fā)劑槽里，攪拌均勻得濃度為2. 5%引發(fā)劑溶解 液A; (b) 將硬單體、軟單體、交聯(lián)單體、有機硅單體在預混槽混合均勻，得聚合單體混合相 B； (c) 將乳化劑和去離子水加入到四口燒瓶中，加熱到70-90°C后，緩慢滴加混合均勻的 單體混合相B和90%的引發(fā)劑溶解液A，時間為1-3小時，反應過程維持聚合溫度在70-90°C 范圍內，轉速維持在200-400r/min范圍； (d) 滴加完就開始保溫1-3小時，溫度為70-90°C，同時緩慢滴加剩余的10%的引發(fā)劑 溶解液A; (e) 待體系冷卻到50°C以下時，加入氨水調節(jié)PH值至6~8之間，即可出料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有機硅改性丙烯酸酯乳液及其制備方法，選用硬單體、軟單體、交聯(lián)單體、有機硅單體和反應性乳化單體在引發(fā)劑作用下一次合成；步驟如下：將引發(fā)劑在去離子水中溶解；將硬單體、軟單體、交聯(lián)單體、有機硅單體在預混槽混合均勻；將乳化劑和去離子水加入四口燒瓶中加熱到70-90℃，緩慢滴加1-3小時混合均勻的單體混合相和90%的引發(fā)劑溶液，溫度為70-90℃，轉速為200-400r/min，滴完保溫1-3小時，溫度為70-90℃，同時滴加剩余10%的引發(fā)劑溶液，待冷卻到50℃以下時加入氨水調節(jié)PH值至6~8。本發(fā)明反應型乳化劑的使用避免乳化劑在乳膠膜中遷移，有機硅改性改善純丙烯酸樹脂“熱粘冷脆”缺點。
【IPC分類】C08F220/14, C08F228/02, C08F222/02, D06P1/52, C08F220/18, C08F220/32, C08F8/42, C08F220/16
【公開號】CN105199040
【申請?zhí)枴緾N201410304424
【發(fā)明人】曾顯華, 賈永堂, 趙燕
【申請人】五邑大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月30日