本发明涉及荧光颜料领域，具体涉及一种能提高颜料相容性的乳化剂、其制备方法及包含该乳化剂的水性荧光颜料色浆、其制备方法。
背景技术：
：水性荧光颜料色浆应用于涂料印花，常用的成膜树脂有水性丙烯酸乳液、水性丙烯酸醋酸乙烯乳液、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液。其中常用的是水性丙烯酸乳液，具有价格便宜、性能稳定的优点，但是弹性较差，导致印刷后的纺织品耐磨性差。水性聚氨酯乳液有效的解决了此问题，但是普通的水性荧光颜料色浆跟水性聚氨酯乳液相容性存在一定问题，容易导致印花颜色不均匀，存在斑点、浮色、发花，甚至堵塞网眼等问题。同时，由于水性荧光颜料色浆制备过程中需采用较多的阴离子和非离子乳化剂，导致应用于纺织印花时耐洗性下降，通常仅能达到3级，难以满足纺织品反复洗涤的要求。技术实现要素：本发明针对以上问题，提供了一种能提高水性荧光颜料色浆与水性聚氨酯乳液相容性的乳化剂、其制备方法及包含该乳化剂的水性荧光颜料色浆及其制备方法。本发明的技术方案是：提高颜料相容性的乳化剂，按质量份包括如下组分：所述一元醇含碳链为12-16，或其任意复配。所述脂肪族二元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或其任意复配。所述聚乙二醇的分子量为700-1400。所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸锡。提高颜料相容性的乳化剂的制备方法，包括如下步骤：将一元醇升温到85±2℃，然后加入有机锡催化剂和脂肪族二元异氰酸酯，升温到105～110℃保温反应2-2.5小时，测nco含量达到10-20％后降温到85±2℃，投入聚乙二醇，保温反应3.5-4.5小时后加入去离子水370-375份，降至常温出料，得到含有聚氨酯链段的非离子乳化剂。包含提高颜料相容性的乳化剂的水性荧光颜料色浆，按质量份包括如下组分：所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。水性荧光颜料色浆的制备方法，包括如下步骤：1)、制备非离子乳化剂；2)、制备水相液：聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、荧光染料和步骤1)中制备得到的非离子乳化剂溶解到630-640份的去离子水中得到水相液；3)、制备单体溶液：苯乙烯、丙烯氰、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；4)、制备引发剂：过硫酸铵溶解在剩余50-70份的去离子水中得到引发剂；5)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；6)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到80±2℃保温，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，滴加完毕后保温2-2.5小时；7)、后处理：将步骤6)反应后的反应液冷却至常温后滴加ph调节剂调整ph值至7.5-8.5，过滤，得到水性荧光颜料色浆。所述步骤7)中的ph调节剂为10％的naoh溶液。本发明的有益效果是：非离子乳化剂同时含有聚氨酯和不饱和双键结构，乳化剂一端含有不饱和双键，在合成水性荧光颜料色浆过程中，乳化剂参与不饱和单体的聚合过程，采用共价键牢固锚定在聚合物内部，使涂料印花的耐水性大幅度提高，在后续的纺织品洗涤过程中荧光颜料不易从纺织品中脱落，其纺织印花产品耐洗性达到5级；乳化剂还含有聚氨酯链段，而且此链段连接着聚乙二醇，处于乳胶颗粒的外缘，在跟水性聚氨酯分散体混合过程中，因为结构的相似性所以具有较好的混溶性，使得本发明制备的颜料色浆印花颜色均匀，不存在斑点、浮色、发花、堵塞网眼等问题。本发明的水性荧光颜料色浆跟传统的乳液聚合水性荧光颜料色浆相比，在采用水性聚氨酯作为成膜物质时，具有相容性好，颜色均匀，不易堵塞网眼的和耐洗的优点。具体实施方式本发明中提高颜料相容性的乳化剂，按质量份包括如下组分：一端含有双键的聚乙二醇如烯丙基聚乙二醇等。本发明合成的是线型结构的乳化剂(线型结构的乳化剂柔性好，可使涂料的耐磨性好)，在nco基团(异氰酸酯基团)过量的情况下，只能用一元醇，以防止分子量过度增长。为了使后续合成得到的乳化剂的hlb值(亲水疏水平衡值)在12～15之间，选择碳链为12-16的一元醇(或其任意复配)和分子量为700-1400的一端含有双键的聚乙二醇，以满足对目标聚合物的乳化要求。所述脂肪族二元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或其任意复配。所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸锡。提高颜料相容性的乳化剂的制备方法，包括如下步骤：将一元醇升温到85±2℃，然后加入有机锡催化剂和脂肪族二元异氰酸酯，升温到105～110℃保温反应2-2.5小时，测nco含量达到10-20％后降温到85±2℃(对于不同材料的选用，其反应完成后nco基团的含量是有差异的，比如用十三醇和异佛尔酮二异氰酸酯的反应，nco达到10％为终点，反应到此时，十三醇的羟基跟异佛尔酮二异氰酸酯的nco基团反应达到95％以上，满足后续反应的要求)，投入聚乙二醇，保温反应3.5-4.5小时后加入去离子水370-375份，降至常温出料，得到含有聚氨酯链段的非离子乳化剂。一元醇或其混合物跟脂肪族二元异氰酸酯反应，得到端异氰酸酯的产物，然后投入分子量700～1400的分子中一端含有双键的聚乙二醇，继续反应，得到含有聚氨酯链段同时含有不饱和双键的非离子乳化剂。以十三醇和异佛尔酮二异氰酸酯的反应为例：反应第一步：十三醇跟异佛尔酮二异氰酸酯的反应，为羟基跟异氰酸酯的反应。c13h27oh+c12h18n2o2→c13h27o-nh-co-c10h18nco反应第二步：上述的产物跟聚乙二醇的反应,为羟基跟异氰酸酯的反应。c13h27o-nh-co-c10h18nco+ho-(ch2-ch2)n-o-ch2-ch＝ch2→c13h27o-nh-co-c10h18co-nh-o-(ch2-ch2)n-o-ch2-ch＝ch2得到含有双键和聚氨酯链段的非离子乳化剂。一种包含以上乳化剂的水性荧光颜料色浆，按质量份包括如下组分：所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。水性荧光颜料色浆的制备方法，包括如下步骤：1)、制备非离子乳化剂；2)、制备水相液：聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、荧光染料和步骤1)中制备得到的非离子乳化剂溶解到630-640份的去离子水中得到水相液；3)、制备单体溶液：苯乙烯、丙烯氰、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；4)、制备引发剂：过硫酸铵溶解在剩余50-70份的去离子水中得到引发剂；5)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；6)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到80±2℃保温，以便过硫酸铵分解，引发聚合反应，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，同时滴加的目的在于聚合过程中持续的供应单体和引发剂，保持聚合的平稳进行，得到稳定的产品。如先滴加单体，则不能引发聚合，而且在随后滴加引发剂时引发爆聚，大量放热，产生危险而且不能得到目标产品。如先滴加引发剂，那在反应温度下引发剂分解，在随后滴加单体时不能充分聚合。剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，引发剂后滴完是为了消除残留的单体，滴加完毕后保温2-2.5小时；反应为含有双键的单体的共聚合，采用乳液聚合法得到聚合物乳液。其中荧光染料对聚合物染色，提供荧光色彩；单体通过聚合，得到乳液颗粒，以便让荧光染料附着染色；引发剂产生自由基，引发自由基聚合反应；7)、后处理：将步骤6)反应后的反应液冷却至常温后滴加ph调节剂10％的naoh溶液。调整ph值至7.5-8.5，过滤，得到水性荧光颜料色浆。阴离子乳化剂和非离子乳化剂形成胶束，为单体的聚合提供场所，同时乳液中的亲水性部分伸向水相，以稳定聚合物颗粒。本发明的非离子乳化剂中包含有聚氨酯链段，而且此链段连接着聚乙二醇，处于乳胶颗粒的外缘，在跟水性聚氨酯分散体混合过程中，因为结构的相似性所以具有较好的混溶性，因此本发明制备的颜料色浆印花颜色均匀，不存在斑点、浮色、发花、堵塞网眼等问题。下面结合实施例对本发明作具体说明。实施例11)、制备非离子乳化剂：将50份十三醇升温到85℃，然后加入0.001份二月桂酸二丁基锡和61份异佛尔酮二异氰酸酯，升温到105保温反应2小时，测nco含量达到10％后降温到85℃，投入262份聚乙二醇1000，保温反应4小时后加入373份去离子水，降至常温出料，得到含有聚氨酯链段的非离子乳化剂。2)、制备水相液：2份聚丙烯酸钠、5份十二烷基苯磺酸钠、5份碱性黄40和以上制得的非离子乳化剂40份溶解到635份的去离子水中得到水相液；3)、制备单体溶液：120份苯乙烯、65份丙烯氰、55份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；4)、制备引发剂：3份过硫酸铵溶解在60份的去离子水中得到引发剂；5)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；6)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到80℃保温，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，滴加完毕后保温2小时；7)、后处理：将以上反应后的反应液冷却至常温后滴加10％的naoh溶液调整ph值至7.5，过滤，得到相容性良好的水性荧光颜料色浆。实施例21)、制备非离子乳化剂：将48份十二醇升温到83℃，然后加入0.0015份二醋酸二丁基锡和60份己二异氰酸酯，升温到108℃保温反应2.5小时，测nco含量达到15％后降温到83℃，投入260份聚乙二醇1400，保温反应3.5小时后加入370份去离子水，降至常温出料，得到含有聚氨酯链段的非离子乳化剂。2)、制备水相液：1份聚丙烯酸钠、4份十二烷基苯磺酸钠、4份罗丹明6g和以上制得的非离子乳化剂27份溶解到630份的去离子水中得到水相液；3)、制备单体溶液：118份苯乙烯、63份丙烯氰、54份甲基丙烯酸甲酯、8份丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；4)、制备引发剂：3份过硫酸铵溶解在70份的去离子水中得到引发剂；5)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；6)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到78℃保温，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，滴加完毕后保温2.2小时；7)、后处理：将以上反应后的反应液冷却至常温后滴加10％的naoh溶液调整ph值至8，过滤，得到相容性良好的水性荧光颜料色浆。实施例31)、制备非离子乳化剂：将55份十六醇升温到87℃，然后加入0.002份辛酸锡、32份异佛尔酮二异氰酸酯和30份己二异氰酸酯，升温到110保温反应2小时，测nco含量达到20％后降温到87℃，投入265份聚乙二醇700，保温反应4.5小时后加入375份去离子水，降至常温出料，得到含有聚氨酯链段的非离子乳化剂。2)、制备水相液：3份聚丙烯酸钠、6份十二烷基苯磺酸钠、6份香豆素6和以上制得的非离子乳化剂溶35份升温解到640份的去离子水中得到水相液；3)、制备单体溶液：123份苯乙烯、68份丙烯氰、56份甲基丙烯酸甲酯、12份丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；4)、制备引发剂：4份过硫酸铵溶解在50份的去离子水中得到引发剂；5)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；6)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到82℃保温，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，滴加完毕后保温2.5小时；7)、后处理：将以上反应后的反应液冷却至常温后滴加10％的naoh溶液调整ph值至8.5，过滤，得到相容性良好的水性荧光颜料色浆。实施例4比较例1)、制备水相液：2份聚丙烯酸钠、5份十二烷基苯磺酸钠、5份碱性黄40和20份乳化剂1320升温溶解到655份的去离子水中得到水相液；2)、制备单体溶液：120份苯乙烯、65份丙烯氰、55份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸乙酯，搅拌溶解得到单体溶液；3)、制备引发剂：3份过硫酸铵溶解在60份的去离子水中得到引发剂；4)、种子乳液制备：单体溶液缓慢加入到水相液中，高剪切乳化机乳化后得到种子乳液；5)、滴加反应：10％的种子乳液搅拌升温到80℃保温，缓慢滴加剩余乳液和引发剂，剩余乳液在3小时内滴加完，引发剂在4小时内滴完，滴加完毕后保温2小时；6)、后处理：将以上反应后的反应液冷却至常温后滴加10％的naoh溶液调整ph值至7.5，过滤，得到亮黄色水性荧光颜料色浆。实施例5性能比较取实施例1-4中的色浆跟水性聚氨酯乳液混合，采用涂料印花得到色彩鲜艳的黄色图案，分别进行感官评价和耐水洗性比较：(1)感官检测实施例1-3色浆不存在颜色不均匀，斑点、浮色、发花，甚至堵塞网眼等问题。比较例偶有浮色、发花和堵塞网眼等现象。(2)耐水洗性检测采用aatcc试验方法36-1972：ⅲa法测各实施例的色浆与水性聚氨酯乳液混合得到的涂料的耐水洗性，结果如下：测试结果实施例15级实施例25级实施例35级实施例4比较例3级从表中可以看出，本发明制得的水性荧光颜料色浆与水性聚氨酯乳液混合得到的涂料的耐水洗性能比传统方法制得的水性荧光颜料色浆高得多，同时解决了传统涂料弹性差和相容性差的问题。当前第1页12