本发明涉及一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂及其制备方法，属于高分子材料领域。
技术背景
静电植绒技术是把静电技术应用于纺织行业的一种新技术，是涉及到静电、物理、化工的一种技术。它的原理是利用静电把纤维绒毛一根根直立而牢固的粘在地组织上，工艺流程包括植绒—烘烤—后处理等。形成的织物具有光泽温和，手感柔软，有很强的立体感，外观高贵豪华。
静电植绒采用的粘合剂90％以上为水性丙烯酸酯乳液。而采用传统的乳液聚合方法制备的聚丙烯酸酯粘合剂乳液中的乳化剂附着在乳胶粒表面，因乳化剂未聚合于丙烯酸酯高分子链上而易发生解吸、絮凝，且乳液耐电解质性能弱；此外，乳化剂还会迁移、解吸到膜表面，膜面会形成细孔，从而影响涂膜的附着力、耐水耐溶剂性、致密性等性能。无皂乳液聚合因不采用传统的小分子乳化剂，因而能克服传统乳液涂膜的致密性、耐水性、耐刷洗牢度以及附着力等性能差的缺陷。
技术实现要素：
为克服上述传统丙烯酸酯粘合剂的缺陷，本发明提供一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂及其制备方法，一种以分散稳定剂替代传统乳化剂合成的丙烯酸酯粘合剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，由软单体、硬单体、交联单体、引发剂、分散稳定剂、去离子水经无皂乳液聚合制备而成；所述制备粘合剂的各种原料按重量份为：软单体60～164份、硬单体60～96份、交联单体20～35份、引发剂1～3份、分散稳定剂120～178份、去离子水650～1125份。
所述的软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯中的至少一种。
所述的硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯腈中的至少一种。
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种。
所述分散稳定剂为丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯无皂共聚的齐聚物，分散稳定剂的制备方法包括以下步骤：
(1)在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1000～1500重量份、异丙醇10～20重量份；
(2)将35～75重量份丙烯酸、25～45重量份丙烯酸丁酯、15～26重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将1～3重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将0.5～1.5重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
(3)将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤(1)的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。
所述交联单体包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙烯基三异丙氧基硅烷中的至少一种。
所述的一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入占全部去离子水总重量40％～50％的去离子水和占全部分散稳定剂总重量70％～80％的分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入占全部去离子水总重量40～50％的去离子水和占全部分散稳定剂总重量20％～30％的分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、1～3重量份的引发剂以25～45重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入占全部预乳化液总重量20％～30％的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入占全部引发剂水溶液总重量20％～30％的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80±1℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
常规的乳液聚合中，常规的小分子乳化剂只是通过物理吸附富集在乳胶粒子表面，在较多的电解质、外力、高温或低温等条件下，乳化剂层易解吸而脱落，进而影响乳液的稳定性；此外，乳液中残存的乳化剂还会影响成膜速度及膜的耐水性、耐化学腐蚀性，从而降低了乳液的应用性能。
具有表面活性的分散稳定剂(齐聚物)代替常规乳化剂应用于乳液聚合则能克服由小分子乳化剂引起的缺陷。分散稳定剂由亲水、亲油单体共聚制备。亲油链段部分可选择与将制备的聚合物相似或相同的单体，依照相似相溶原理，这部分的亲油单体可以锚接于乳胶粒中。而分散稳定剂中的亲水基团可溶于水相中并能形成水化层，而且相同电荷的排斥作用使齐聚物形成了空间位阻，这样便可以改善乳胶粒的稳定性、增强乳液抗电解质等能力、提高乳液的涂膜耐水性。
具体实施方案
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，制备该粘合剂的原料如下：
上述无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入325重量份去离子水和85重量份分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入300重量份去离子水和35重量份分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、1重量份的引发剂过硫酸钠以25重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入110重量份的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入6重量份的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
其中，分散稳定剂的制备方法如下：
a、在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1000重量份、异丙醇10重量份；
b、将35重量份丙烯酸、25重量份丙烯酸丁酯、15重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将1重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将0.5重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
c、将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤a的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。
实施例2：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，制备该粘合剂的原料如下：
上述无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入370重量份去离子水和94重量份分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入370重量份去离子水和40重量份分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、1.5重量份的引发剂过硫酸铵以30重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入193重量份的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入8重量份的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
其中，分散稳定剂的制备方法如下：
a、在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1100重量份、异丙醇12重量份；
b、将47重量份丙烯酸、30重量份丙烯酸丁酯、18重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将1.5重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将0.7重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
c、将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤a的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。
实施例3：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，制备该粘合剂的原料如下：
上述无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入410重量份去离子水和112重量份分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入410重量份去离子水和37重量份分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、2重量份的引发剂过硫酸钾以35重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入185重量份的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入11重量份的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
其中，分散稳定剂的制备方法如下：
a、在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1200重量份、异丙醇16重量份；
b、将55重量份丙烯酸、35重量份丙烯酸丁酯、21重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将2重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将0.9重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
c、将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤a的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。
实施例4：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，制备该粘合剂的原料如下：
上述无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入480重量份去离子水和130重量份分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入480重量份去离子水和33重量份分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、2.5重量份的引发剂过硫酸钠以40重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入260重量份的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入9重量份的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
其中，分散稳定剂的制备方法如下：
a、在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1350重量份、异丙醇18重量份；
b、将66重量份丙烯酸、40重量份丙烯酸丁酯、24重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将2.5重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将1.3重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
c、将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤a的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。
实施例5：
一种无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，制备该粘合剂的原料如下：
上述无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、向预乳化釜中加入540重量份去离子水和124重量份分散稳定剂，在600～800转/分钟的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，然后滴加由软单体、硬单体、交联单体混合形成的混合液，滴加完毕后，在搅拌速度为300～400转/分钟的状态下继续搅拌1～2小时，得到预乳化液；
(2)、向聚合反应釜中加入540重量份去离子水和54重量份分散稳定剂，搅拌均匀；
(3)、3重量份的引发剂过硫酸铵以45重量份的去离子水溶解，待用；
(4)、向聚合反应釜中加入240重量份的预乳化液，搅拌并升温至75℃后，加入14重量份的引发剂水溶液；保温30分钟后，向聚合反应釜中滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂水溶液，2～4小时滴加完毕，待滴加结束后，再升温至80℃，继续反应1小时；然后降温至50℃以下，以氨水调节乳液的ph值至中性，过滤出料，得到的产物即为无皂丙烯酸酯静电植绒粘合剂。
其中，分散稳定剂的制备方法如下：
a、在反应器中加入去离子水、异丙醇，以碳酸氢钠调节ph值为8～9，搅拌加热至65～80℃，其中去离子水1500重量份、异丙醇10～20重量份；
b、将75重量份丙烯酸、45重量份丙烯酸丁酯、26重量份苯乙烯混合均匀，形成混合单体；将3重量份的过硫酸钾或过硫酸钠溶于30重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂一；将1.5重量份的亚硫酸氢钠溶于15重量份的去离子水中，作为聚合反应的引发剂二；
c、将上述混合单体、引发剂一、引发剂二同时于1～3小时内滴加至步骤a的反应器中，滴加完后于75～90℃保温1～3小时，即得分散稳定剂。