一种聚丙烯酸酯类硬挺整理剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 硬挺整理广泛应用于衬布、箱包布、帐篷和广告布等织物的后整理中，可赋予整理 品挺括的风格和适用的性质。硬挺整理剂的种类很多，主要有：脲醛或三聚氰胺甲醛类、聚 丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚乙烯醇和改性淀粉类等。
[0003] -般来说，含有氨基的树脂类硬挺整理剂的整理效果较好，但该整理剂存在甲醛 释放问题，贮存稳定性较差，整理后的织物耐洗牢度不佳，织物的强力损失较大；聚丙烯酸 酯类硬挺剂具有稳定性好，对织物粘附力强等优点，但在织物上成膜性较差；聚醋酸乙烯酯 类整理剂价格较低，生产容易，但整理后织物手感粗硬，耐划痕性差；聚乙烯醇类的硬挺整 理剂流变性好，但是在织物上受热后易软化和渗出，耐洗性不佳；改性淀粉类硬挺整理剂的 硬挺效果不是很好，并且提升力差，回潮后硬度下降明显。
【发明内容】
[0004] 本发明所解决的技术问题在于克服现有技术中织物经硬挺整理后，整理效果不耐 久，织物缺乏弹性和厚实感的缺陷，提供一种聚丙烯酸酯类硬挺整理剂及其制备方法和应 用。本发明的制备方法采用水相核-壳乳液聚合法，其所制得的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂 中含有软核硬壳型的聚丙烯酸酯颗粒。本发明的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂性能稳定，耐热 稳定性、耐酸碱稳定性和贮存稳定性都极好，尤其适用于涤纶织物的硬挺整理，并且其成膜 性能好，使用后织物的弹性好，弹性损伤小。
[0005] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
[0006] 本发明提供了一种聚丙烯酸酯类硬挺整理剂的制备方法，其包括下述步骤：
[0007] ( 1)将10~40份水、0. 1~1份乳化剂和单体A混合，搅拌乳化，得核单体乳液； 在搅拌条件下，在部分所述的核单体乳液中加入0. 5~3份电解质溶液和0. 01~0. 15份 引发剂，于60~70°C下反应0. 5~2h，得反应液B ;其中，所述单体A包括1~10份丙烯 酸丁酯、0. 5~1份丙烯酸和1~20份甲基丙烯酸甲酯；
[0008] (2)在搅拌条件下，在所述反应液B中加入剩余的所述核单体乳液和0. 01~0. 2 份引发剂，于80~90°C下反应0. 5~2h，得核聚合乳液；
[0009] (3)在搅拌条件下，在所述核聚合乳液中加入壳单体乳液和0. 3~2份引发剂水溶 液，加完后于80~90°C下反应0. 5~2h，冷却后调节pH至6. 5~7. 5,即得；
[0010] 其中，所述壳单体乳液由下述制备方法制得：将1〇~40份水、0. 3~3份乳化剂 和单体C混合，搅拌乳化，即可；所述单体C包括5~20份甲基丙烯酸甲酯、0. 1~1份丙 烯酸、3~10份苯乙烯和2~10份丙烯酸丁酯；
[0011] 其中，所述的份均为质量份数。
[0012] 步骤（1)中，所述单体A较佳地由丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯组成。所 述的单体A更佳地为6~8份丙烯酸丁酯、0. 6~0. 8份丙烯酸和6~8份甲基丙烯酸甲 酯。所述单体A中，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的质量比较佳地为10:1:10。
[0013] 步骤（1)中，所述核单体乳液中，所述乳化剂可为本领域常规使用的乳化剂，较佳 地为吐温-80和十二烷基硫酸钠。所述吐温-80和所述十二烷基硫酸钠的质量比较佳地为 1:2~1:3,更佳地为1: 3。所述乳化剂的用量较佳地为0. 5~0. 8份。和/或，所述乳化剂 的用量较佳地为所述单体A质量的3. 5~4. 5%，更佳地为4. 0%。
[0014] 步骤（1)中，所述核单体乳液中，所述的水较佳地为去离子水，所述水的用量较佳 地为20~25份。
[0015] 步骤（1)中，所述搅拌乳化的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述搅 拌乳化的温度较佳地为40~50°C。所述搅拌乳化的时间较佳地为20~40分钟，更佳地为 30分钟。
[0016] 步骤（1)中，所述部分所述的核单体乳液较佳地占所述核单体乳液总质量的25~ 50%，更佳地占所述核单体乳液总质量的30~35%，最佳地占所述核单体乳液总质量的33%。
[0017] 步骤（1)中，所述电解质溶液可为本领域常规使用的电解质溶液，较佳地为碳酸氢 钠水溶液。所述电解质溶液中，所述电解质的浓度较佳地为8~12wt%，更佳地为10wt%。所 述电解质溶液的用量较佳地为1. 2~1. 8份。
[0018] 步骤（1)中，所述的引发剂可为本领域常规使用的引发剂，较佳地为过硫酸铵。所 述引发剂的用量较佳地为0. 01~0. 03份。
[0019] 步骤（1)中，所述加入的方法和条件可为本领域常规使用的方法和条件。
[0020] 在本发明的一较佳实施方式中，步骤（1)按照下述方式进行：将20~25份水、 0. 5~0. 8份所述乳化剂、6~8份丙烯酸丁酯、0. 6~0. 8份丙烯酸和6~8份甲基丙烯 酸甲酯混合，于40~50°C下搅拌乳化20~30分钟，得核单体乳液；在搅拌条件下，在部分 的核单体乳液中加入1. 2~1. 8份所述电解质溶液和0. 01~0. 03份所述引发剂，于60~ 65°C下反应0. 5~lh，得反应液B ;其中，部分的核单体乳液占所述核单体乳液总质量的 30 ~35%。
[0021] 步骤（2)中，所述的引发剂可为本领域常规使用的引发剂，较佳地为过硫酸铵。所 述引发剂的用量较佳地为〇. 02~0. 05份。
[0022] 步骤（2)中，所述加入的方法和条件可为本领域常规使用的方法和条件。
[0023] 步骤（2)中，所述反应的温度较佳地为80~85°C，更佳地为85°C。
[0024] 步骤（3)中，所述壳单体乳液中，所述单体C较佳地由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯 乙烯和丙烯酸丁酯组成。所述单体C较佳地为12~15份甲基丙烯酸甲酯、0. 4~0. 5份丙 烯酸、4. 8~6份苯乙烯和4~5份丙烯酸丁酯。所述单体C中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯 酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯的质量比较佳地为15:0. 5:6:5。
[0025] 所述壳单体乳液中，所述乳化剂可为本领域常规使用的乳化剂，较佳地为吐温-80 和十二烷基硫酸钠。所述吐温-80和所述十二烷基硫酸钠的质量比较佳地为1:2~1:3,更 佳地为1:3。所述乳化剂的用量较佳地为0.8份~1份。和/或，所述乳化剂的用量较佳地 为所述单体C质量的3. 5~4. 5%，更佳地为4. 0%。
[0026] 所述壳单体乳液中，所述的水较佳地为去离子水，所述水的用量较佳地为30~39 份。
[0027] 所述的壳单体乳液的制备方法中，所述搅拌乳化的方法和条件可为本领域常规的 方法和条件。所述搅拌乳化的温度较佳地为40~60°C。所述搅拌乳化的时间较佳地为 20~40分钟，更佳地为30分钟。
[0028] 步骤（3)中，所述的引发剂可为本领域常规使用的引发剂，较佳地为过硫酸铵。所 述引发剂水溶液中，所述引发剂的浓度较佳地为8~12wt%，更佳地为10wt%。所述引发剂 水溶液的用量较佳地为〇. 8~1份。
[0029] 步骤（3)中，所述加入的方法和条件可为本领域常规使用的方法和条件，所述加入 较佳地采用滴加的方式进行。所述滴加的时间较佳地为〇. 5~1小时。
[0030] 步骤（3)中，所述反应的温度较佳地为80~85°C，更佳地为85°C。
[0031] 步骤（3)中，所述冷却的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述冷却的 目标温度较佳地为40°C以下，更佳地为10~40°C。
[0032] 步骤（3)中，所述调节pH的方法和条件可为本领域常规的方法和条件，一般采用 碱性试剂进行，较佳地采用氨水、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种进 行。
[0033] 在本发明的一较佳实施方式中，所述的步骤（3)按照下述方式进行：在搅拌条件 下，在所述核聚合乳液中滴加壳单体乳液和〇. 8~1份引发剂水溶液，滴加的时间为0. 5~ 1小时，加完后于80~85°C下反应1. 5~2h，冷却至40°C以下后调节pH至6. 5~7. 5,即 得所述的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂；
[0034] 其中，所述壳单体乳液由下述制备方法制得：将30~39份水、0. 8~1份乳化剂、 12~15份甲基丙烯酸甲酯、0. 4~0. 5份丙烯酸、4. 8~6份苯乙烯和4~5份丙烯酸丁酯 混合，于45~50°C搅拌乳化20~30分钟，即可。
[0035] 本发明还提供了一种由上述制备方法所制得的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂。
[0036] 本发明中，所述的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂中含有聚丙烯酸酯颗粒，其粒径一般 在50~300nm，其平均粒径一般在100~150nm。
[0037] 本发明中，所述的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂中，不挥发成分含量较佳地为35~ 45wt%，更佳地为38~41wt% ;凝结物含量较佳地在0. 5wt%以下，更佳地在0. 3wt%以下。所 述的聚丙烯酸酯类硬挺整理剂为乳液状，颜色为乳白色并泛有蓝光。其中，按本领域常识， 不挥发成分含量指的是烘干至恒重后的干物质占物料总量的百分比；凝结物含量指的是直 径在200