一種殼聚糖系膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖系膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠黏劑又稱為粘合劑，是一種能把同種物質(zhì)或異種物質(zhì)，通過表面將其緊密結(jié)合 成一個整體的，可起應(yīng)力傳導(dǎo)作用的，且能夠滿足一定物理和化學(xué)性能要求的連接介質(zhì)。
[0003] 在紡織涂層行業(yè)，膠黏劑也稱為交聯(lián)劑，主要應(yīng)用于涂層工藝。涂層整理是在織物 的表面均勻的涂覆或黏合一層高分子材料，使其具有不同的功能。涂層中粘合劑將會影響 到高分子功能層與織物結(jié)合的緊密程度，從而影響高分子功能層的能效發(fā)揮和耐水洗性 能，也會影響到面料的柔軟度和透氣性，進(jìn)一步影響紡織品穿著的舒適度，所以黏合劑的性 能對紡織涂層產(chǎn)品的性能影響非常大。
[0004] 目前紡織涂層工藝正成為逐漸被淘汰的高污染高能耗工藝，是因為所用到的黏合 劑多為氣味刺鼻、有毒害性、不容易降解的高分子化合物，在織物表面涂覆以后會使織物變 硬，失去透氣性，降低紡織品穿著的舒適度，環(huán)保型水性黏合劑成為廠家競相研究的課題。 但是，現(xiàn)有的水性黏合劑耐水洗牢度非常低，產(chǎn)品經(jīng)水洗后，涂層容易脫落，而影響了水性 黏合劑的應(yīng)用范圍。因此開發(fā)一種黏性強(qiáng)、環(huán)保無污染的膠黏劑，成為改進(jìn)紡織涂層工藝亟 待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種殼聚糖系膠黏劑。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種殼聚糖系膠黏劑，它的結(jié)構(gòu)式如 式(1)所示：
[0007]
[0008] 它的數(shù)均分子量為20000~30000。
[0009] 優(yōu)選地，殼聚糖系膠黏劑的數(shù)均分子量為24000~30000。更優(yōu)選為28000~30000。
[0010] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述殼聚糖系膠黏劑的制備方法，它包括以下步 驟：
[0011] (a)將3-異氰酸丙烯、指示劑溶于第一有機(jī)溶劑中，置于冷浴中，通入NdPHBr氣 體，反應(yīng)得3-溴丙基異氰酸酯；
[0012] (b)將殼聚糖、氫氧化鈉加入到第二有機(jī)溶劑中配置成溶液，在加熱、攪拌條件下 加入3-溴丙基異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，隨后調(diào)節(jié)pH值至中性進(jìn)行沉淀，過濾后洗滌得微黃色粉 末即可。
[0013] 進(jìn)一步地，所述指示劑為二肉桂丙酮，所述第一有機(jī)溶劑為二氯甲烷或氯仿或二 者的組合。
[0014] 進(jìn)一步地，步驟(a)中，將3-異氰酸丙烯、指示劑溶解于第一有機(jī)溶劑中，在0~5°C 的條件下通入NdPHBr氣體，使反應(yīng)液由淡黃色變成深紅色停止反應(yīng)，再用甲苯萃取得3-溴 丙基異氰酸酯。
[0015] 進(jìn)一步地，步驟(a)中，所述3-異氰酸丙烯、指示劑、第一有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:8 X10-5~1.2X10-4:7 ~10，N2 和 HBr的體積比為1:0.9~1.2。
[0016] 優(yōu)選地，步驟(b)中，所述第二有機(jī)溶劑為選自甲醇、乙醇及異丙醇中的一種或多 種的組合。
[0017] 優(yōu)選地，所述殼聚糖、氫氧化鈉、第二有機(jī)溶劑、3-溴丙基異氰酸酯的質(zhì)量比為1: 18 ~22:12 ~16:3 ~6。
[0018] 進(jìn)一步地，步驟(b)中，將殼聚糖、氫氧化鈉加入到第二有機(jī)溶劑中配置成溶液，加 熱至40~60 °C，攪拌20~60min后加入3-溴丙基異氰酸酯，反應(yīng)2~3h后調(diào)節(jié)pH值至中性進(jìn) 行沉淀，過濾，用甲醇洗滌，得微黃色粉末即可。
[0019] 本發(fā)明的再一目的在于提供一種上述殼聚糖系膠黏劑在織物泡沫涂層中的應(yīng)用。
[0020] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明殼聚糖系 膠黏劑，具有特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，其具有可降解、無刺激性氣味、無毒害性的水溶性特點(diǎn)，解 決了紡織涂層行業(yè)高污染的問題，通過其自身的交聯(lián)作用，解決了滌綸和錦綸自身沒有活 性集團(tuán)，與黏合劑結(jié)合不牢固的問題，從而解決了涂層不耐水洗的缺陷；而且集合了殼聚糖 優(yōu)異的成膜性能、吸濕性、透氣性，可以使涂覆過程中膜的厚度精確控制在lOOnm以內(nèi)，使成 品織物的透氣性、柔軟度比普通涂層得到大幅度的提高，而且不會增加織物的重量。
【附圖說明】
[0021] 附圖1為本發(fā)明殼聚糖系膠黏劑的核磁圖譜。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明殼聚糖系膠黏劑，它的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0023]
[0024]它的數(shù)均分子量為20000~30000。該殼聚糖系膠黏劑具有可降解、無刺激性氣味、 無毒害性的水溶性特點(diǎn)，解決了紡織涂層行業(yè)高污染的問題，通過其自身的交聯(lián)作用，解決 了滌綸和錦綸自身沒有活性集團(tuán)，與黏合劑結(jié)合不牢固的問題，從而解決了涂層不耐水洗 的缺陷；而且集合了殼聚糖優(yōu)異的成膜性能、吸濕性、透氣性，可以使涂覆過程中膜的厚度 精確控制在l〇〇nm以內(nèi)，使成品織物的透氣性、柔軟度比普通涂層得到大幅度的提高，而且 不會增加織物的重量。它的數(shù)均分子量優(yōu)選為24000~30000,更優(yōu)選為28000~30000。此時 的膠黏劑分子量適中，有利于與其它化學(xué)物質(zhì)充分混合，從而提高成膜性能。
[0025] 上述殼聚糖系膠黏劑的制備方法，它包括以下步驟：（a)將3-異氰酸丙烯、指示劑 溶于第一有機(jī)溶劑中，置于冷浴中，通入NdPHBr氣體，反應(yīng)得3-溴丙基異氰酸酯；（b)將殼 聚糖、氫氧化鈉加入到第二有機(jī)溶劑中配置成溶液，在加熱、攪拌條件下加入3-溴丙基異氰 酸酯進(jìn)行反應(yīng)，隨后調(diào)節(jié)pH值至中性進(jìn)行沉淀，過濾后洗滌得微黃色粉末即可。該方法制備 步驟簡單，制得的殼聚糖系膠黏劑純度較高，因而成膜性能好。
[0026] 步驟(b)中，所述殼聚糖和3-溴丙基異氰酸酯的質(zhì)量比優(yōu)選為1:3~6;所述指示劑 為優(yōu)選為二肉桂丙酮，所述第一有機(jī)溶劑優(yōu)選為二氯甲烷或氯仿，所述第二有機(jī)溶劑優(yōu)選 為甲醇、乙醇或異丙醇。
[0027] 步驟(a)具體為:將3-異氰酸丙烯、二肉桂丙酮溶解于二氯甲烷中，在0~5°C的條 件下通入NdPHBr氣體，使反應(yīng)液由淡黃色變成深紅色停止反應(yīng)，再用甲苯萃取得3-溴丙基 異氰酸酯;所述3-異氰酸丙烯、二肉桂丙酮、CH 2C12的質(zhì)量比為1:8Χ10-5~1.2Χ10-4:7~ 10，N4PHBr的體積比為1:0.9~1.2;從而可以提高3-溴丙基異氰酸酯的純度和產(chǎn)率。步驟 (b)具體為：將殼聚糖、氫氧化鈉加入到異丙醇中配置成溶液，加熱至40~60°C，攪拌20~ 60min后加入3-溴丙基異氰酸酯，反應(yīng)2~3h后調(diào)節(jié)pH值至中性進(jìn)行沉淀，過濾，用甲醇洗 滌，得微黃色粉末即可;步驟(b)中，殼聚糖、氫氧化鈉、異丙醇、3-溴丙基異氰酸酯的質(zhì)量比 為1:18~22:12~16:3~6。所述殼聚糖采用現(xiàn)有的即可，如南通綠神生物工程有限公司生 產(chǎn)的相對分子質(zhì)量為30000、脫乙酰度> 90 %的水溶性殼聚糖。
[0028] 上述殼聚糖系膠黏劑在織物泡沫涂層中的應(yīng)用，該殼聚糖系膠黏劑可以單獨(dú)涂覆 的織物的表面，形成透氣拒水的面料，也可以將其它的化學(xué)材料，如活性炭、氣凝膠、納米金 屬粉末、微膠囊材料等黏合在織物的表面，形成具有吸附凈化共嫩、溫度控制、防輻射功能 的功能性面料;或者是將其與三防劑、增稠劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按照一定比例混合， 攪拌均勻后加入泡沫涂層機(jī)涂覆在坯布上，適用于滌綸、錦綸、棉布、混紡等多種面料。增稠 劑選用常規(guī)的即可，如連云港環(huán)宇海藻助劑有限公司的30目、黏度為500mPa.s的海藻酸鈉； 發(fā)泡劑選用常規(guī)的即可，如濟(jì)南廣全化工有限公司的6501-1型助劑;泡沫穩(wěn)定劑選用常規(guī) 的即可，如濟(jì)南廣全化工有限公司的6501-2型助劑;增稠劑選用常規(guī)的即可，如廣東粵美化 工有限公司的YM-2060;三防劑選用常規(guī)