一种有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纺织涂料领域，尤其涉及一种有机娃改性丙帰酸醋乳液及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 涂料印花工艺既具有色泽鲜艳、色谱齐全、给色量高和拼色容易等特点，又具有工 艺流程简便、节能降耗和成本较低等优点，因而近年来其发展迅速，并且越来越受到印染行 业的高度重视。涂料印花过程主要是借助于粘合剂成膜物质，将不溶于水、对织物无亲和力 和反应性的颜料固着在织物上，从而达到着色的目的，故粘合剂的性能将直接影响印花成 品的质量。
[0003] 丙帰酸树脂具有许多突出的优点，如优异的耐光性、耐候性、耐酸碱性和耐腐蚀性 等，在涂料、粘合剂、织物整理剂等方面具有广泛的应用，但是丙帰酸醋树脂又有耐水性差、 低温易变脆、高温易变粘等缺点，因而限制了其进一步发展。为了解决送一问题，人们利用 有机娃优良的耐侯性、憎水性W及良好的透气性、低表面张力对丙帰酸醋共聚物进行改性， 所得到的乳液具有优异的印花性能和稳定性。
[0004] 目前丙帰酸醋粘合剂有机娃改性主要存在W下缺陷；改性单体大多采用娃焼单体 或偶联剂来对丙帰酸醋进行改性，制备产品的耐候性、乳液稳定性、涂膜的机械强度、耐溶 剂性和功能性等都不够理想；大多选用含烷基酪聚氧己帰離（A阳0)的表面活性剂0P作乳 化剂，环保性差，另外常规的乳化剂容易从聚合物粒子上解吸或在乳胶膜中迁移。随着人们 环保意识的增强W及各国环保法规的制定，粘合剂合成和使用过程中所造成的环境污染日 益成为涂料印花行业亟待解决的问题。因此制备出环保高性能的丙帰酸醋乳液，提高乳液 稳定性和耐水性能，实现树脂的水性化，减少V0C排放，促进印染行业的产业升级具有重要 的意义。
【发明内容】
[0005] 基于此，本发明的目的是提供一种有机娃改性丙帰酸醋乳液。
[0006] 具体的技术方案如下： 一种有机娃改性丙帰酸醋乳液，其特征在于：由下列重量份的组分物质聚合而成： 硬单体 5-15 软单体 5-15 交联单体 0. 5-2 有机娃单体 5-10 乳化剂 2-8 引发剂 0. 2-1.0 去贸子水 60-75 所述硬单体为丙帰酸甲醋、甲基丙帰酸甲醋、丙帰腊、苯己帰、丙帰酸、甲基丙帰酸中的 一种；所述软单体为丙帰酸了醋、丙帰酸辛醋、丙帰酸己醋中的一种；所述交联单体为丙帰 酸缩水甘油醋或甲基丙帰酸缩水甘油醋；所述有机娃单体为八甲基环四娃氧焼（D4)、六甲 基环H娃氧焼（D3)、十甲基环五娃氧焼（D5)的一种；所述乳化剂为反应型乳化单体，选自 己帰基礙酸钢、烷基己帰基礙酸钢、十二烷基帰丙基玻巧酸钢的一种。所述引发剂为过硫酸 钟或过硫酸倭。
[0007] 所述的有机娃改性丙帰酸醋乳液的制备方法，包括W下步骤： (a) 将引发剂加入到装有去离子水的引发剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂溶解 液A; (b) 将硬单体、软单体、交联单体、有机娃单体在预混槽混合均匀，得聚合单体混合相 B； (C)将乳化剂和去离子水加入到四口烧瓶中，加热到70-9(TC后，缓慢滴加混合均匀的 单体混合相B和90%的引发剂溶解液A，时间为1-3小时，反应过程维持聚合温度在70-9(TC 范围内，转速维持在200-4(K)r/min范围； (d) 滴加完就开始保温1-3小时，温度为70-9(TC，同时缓慢滴加剩余的10%的引发剂 溶解液A; (e) 待体系冷却到5(TCW下时，加入氨水调节PH值至6~8之间，即可出料。
[000引本发明的原理及有益效果如下： 与常规乳化剂相比，反应型乳化剂在起常规乳化剂作用的同时，还可W共价键的方式 键合到聚合物粒子表面，成为聚合物的一部分，避免了乳化剂从聚合物粒子上解吸或在乳 胶膜中迁移，大大减少了乳胶膜表面的亲水基团，从而能提高乳液的稳定性和乳胶膜的疏 水性能。
[0009] 采用W上乳液聚合方法制备水性有机娃改性丙帰酸醋树脂，因其含有Si-0-Si 键，具有高度的柔顺性，耐高低温性能好，表面能低，耐水性优良等特点，能改善纯丙帰酸 树脂"热粘冷脆"缺点的同时，赋予乳胶膜低的表面能和良好的耐水性。
[0010] 通过本发明方法来制备有机娃改性丙帰酸醋乳液，能够提高乳液稳定性和耐水性 能，减少V0C排放。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1W重量份计，由W下物质组成；丙帰酸甲醋5,丙帰酸了醋8,丙帰酸缩水 甘油醋0. 5,八甲基环四娃氧焼（04)10,烷基己帰基礙酸钢5. 0,过硫酸钟0. 5,去离子水71 首先将过硫酸钟加入到装有去离子水的催化剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂 溶解液A;丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋、丙帰酸缩水甘油醋、八甲基环四娃氧焼（D4)在预混槽 混合均匀，得聚合单体混合相B;将烷基己帰基礙酸钢和去离子水加入到四口烧瓶中，转速 维持在20化/min,加热到8(TC后，缓慢滴加混合均匀的单体混合相B和90%的引发剂溶解 液A，时间为2小时，反应过程维持聚合温度在8(TC;滴加完降温为7(TC，保温2小时，同时 缓慢滴加剩余的10%的引发剂溶解液A;待体系冷却到5(TCW下时，加入氨水调节PH值至 6,即可出料。
[001引实施例2W重量份计，由W下物质组成；甲基丙帰酸甲醋15,丙帰酸辛醋12,甲基 丙帰酸缩水甘油醋0. 5,六甲基环H娃氧焼（D3) 5. 0,十二烷基帰丙基玻巧酸钢2. 0,过硫酸 倭0. 5,去离子水65 首先将过硫酸倭加入到装有去离子水的催化剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂 溶解液A;甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸辛醋、甲基丙帰酸缩水甘油醋、六甲基环H娃氧焼（D3) 在预混槽混合均匀，得聚合单体混合相B;将十二烷基帰丙基玻巧酸钢和去离子水加入到 四口烧瓶中，转速维持在25化/min,加热到7(TC后，缓慢滴加混合均匀的单体混合相B和 90%的引发剂溶解液A，时间为3小时，反应过程维持聚合温度在70°C;滴加完升温为9(TC， 保温1小时，同时缓慢滴加剩余的10%的引发剂溶解液A;待体系冷却到5(TCW下时，加入 氨水调节PH值至7,即可出料。
[001引实施例3W重量份计，由W下物质组成；甲基丙帰酸11，丙帰酸己醋15,甲基丙帰 酸缩水甘油醋0. 5,十甲基环五娃氧焼（D5) 6,己帰基礙酸钢3,过硫酸倭0. 5,去离子水64 首先将过硫酸倭加入到装有去离子水的催化剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂 溶解液A;甲基丙帰酸、丙帰酸己醋、甲基丙帰酸缩水甘油醋、十甲基环五娃氧焼（D5)在预 混槽混合均匀，得聚合单体混合相B;将己帰基礙酸钢和去离子水加入到四口烧瓶中，转速 维持在30化/min,加热到9(TC后，缓慢滴加混合均匀的单体混合相B和90%的引发剂溶解 液A，时间为1小时，反应过程维持聚合温度在9(TC;滴加完降温到7(TC，保温3小时，同时 缓慢滴加剩余的10%的引发剂溶解液A;待体系冷却到5(TCW下时，加入氨水调节PH值至 8,即可出料。
[0014] 实施例4W重量份计，由W下物质组成巧帰酸7,丙帰酸了醋5,甲基丙帰酸缩水 甘油醋2,六甲基环H娃氧焼（D3) 8. 0,己帰基礙酸钢3. 0,过硫酸倭0. 2,去离子水75 首先将过硫酸倭加入到装有去离子水的催化剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂 溶解液A;丙帰酸、丙帰酸了醋、甲基丙帰酸缩水甘油醋、六甲基环H娃氧焼（D3)在预混槽 混合均匀，得聚合单体混合相B;将己帰基礙酸钢和去离子水加入到四口烧瓶中，转速维持 在4(K)r/min，加热到8(TC后，缓慢滴加混合均匀的单体混合相B和90%的引发剂溶解液A， 时间为2小时，反应过程维持聚合温度在8(TC;滴加完降温到7(TC，保温3小时，同时缓慢 滴加剩余的10%的引发剂溶解液A;待体系冷却到5(TCW下时，加入氨水调节PH值至8,即 可出料。
[001引实施例5W重量份计，由W下物质组成；甲基丙帰酸甲醋10,丙帰酸己醋10,丙帰 酸缩水甘油醋1，八甲基环四娃氧焼（D4) 10. 0,己帰基礙酸钢8. 0,过硫酸倭1. 0,去离子水 60 首先将过硫酸倭加入到装有去离子水的催化剂槽里，揽拌均匀得浓度为2. 5%引发剂 溶解液A;甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸己醋、丙帰酸缩水甘油醋、八甲基环四娃氧焼（D4)在预 混槽混合均匀，得聚合单体混合相B;将己帰基礙酸钢和去离子水加入到四口烧瓶中，转速 维持在20化/min,加热到9(TC后，缓慢滴加混合均匀的单体混合相B和90%的引发剂溶解 液A，时间为2小时，反应过程维持聚合温度在9(TC;滴加完降温到8(TC，保温1小时，同时 缓慢滴加剩余的10%的引发剂溶解液A;待体系冷却到5(TCW下时，加入氨水调节PH值至 7,即可出料。
[0016] W上述制得的有机娃改性丙帰酸醋乳液，取若干，置于一个干燥的塑料罐中，使其 pH值介于广8,加入增稠剂在分散机700~1200r/min的分散速度下分散均匀，将分散好的胶 浆按照100:8的比例加入红的色浆，然后印布，白布是印4次，黑布印3次。
[0017] 经测试结果如下表;_
【主权项】
1. 一种有机硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于：由下列重量份的组分物质聚合而成： 硬单体 5-15 软单体 5-15 交联单体 〇. 5-2 有机硅单体 5-10 乳化剂 2-8 引发剂 0. 2-1.0 去尚子水 60-75 所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的 一种；所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸乙酯中的一种；所述交联单体为丙烯 酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷（D4)、六甲 基环三硅氧烷（D3)、十甲基环五硅氧烷（D5)的一种；所述乳化剂为反应型乳化单体，选自 乙烯基横酸纳、烷基乙烯基横酸纳、十-烷基稀丙基玻拍酸纳的一种，所述引发剂为过硫酸 钾或过硫酸铵。2. 根据权利要求1所述的有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤： (a) 将引发剂加入到装有去离子水的引发剂槽里，搅拌均匀得浓度为2. 5%引发剂溶解 液A; (b) 将硬单体、软单体、交联单体、有机硅单体在预混槽混合均匀，得聚合单体混合相 B； (c) 将乳化剂和去离子水加入到四口烧瓶中，加热到70-90°C后，缓慢滴加混合均匀的 单体混合相B和90%的引发剂溶解液A，时间为1-3小时，反应过程维持聚合温度在70-90°C 范围内，转速维持在200-400r/min范围； (d) 滴加完就开始保温1-3小时，温度为70-90°C，同时缓慢滴加剩余的10%的引发剂 溶解液A; (e) 待体系冷却到50°C以下时，加入氨水调节PH值至6~8之间，即可出料。
【专利摘要】本发明涉及一种有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法，选用硬单体、软单体、交联单体、有机硅单体和反应性乳化单体在引发剂作用下一次合成；步骤如下：将引发剂在去离子水中溶解；将硬单体、软单体、交联单体、有机硅单体在预混槽混合均匀；将乳化剂和去离子水加入四口烧瓶中加热到70-90℃，缓慢滴加1-3小时混合均匀的单体混合相和90%的引发剂溶液，温度为70-90℃，转速为200-400r/min，滴完保温1-3小时，温度为70-90℃，同时滴加剩余10%的引发剂溶液，待冷却到50℃以下时加入氨水调节PH值至6~8。本发明反应型乳化剂的使用避免乳化剂在乳胶膜中迁移，有机硅改性改善纯丙烯酸树脂“热粘冷脆”缺点。
【IPC分类】C08F220/14, C08F228/02, C08F222/02, D06P1/52, C08F220/18, C08F220/32, C08F8/42, C08F220/16
【公开号】CN105199040
【申请号】CN201410304424
【发明人】曾显华, 贾永堂, 赵燕
【申请人】五邑大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月30日