專利名稱：環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種粘合劑的制備方法，屬于精細化工領域。
背景技術：
涂料印花是一種清潔生產工藝，無需蒸化和水洗，工藝簡單，具有 很多優點，深受印花工作者的青睞。我國的印花技術發展飛速，就印花產量而言，2002年我國的印花布產量就達到43.67萬米，占世界首位。目 前我國所采用的印花工藝技術和設備，與國際水平差距并不大，可以說， 國際上最先進的設備，在我國都能看到，傳統的印花工藝在方法上也沒 有大的變化，但是就印花產品品質而言，與國際先進水平差距卻很大， 之所以有這樣大的差別，關鍵是涂料印花助劑，特別像粘合劑、交鏈劑、 增稠劑等助劑質量得不到根本解決，容易造成涂料印花堵網，手感不如 染料印花，還存在釋放甲醛等問題，其中，涂料印花粘合劑是涂料印花 漿的主要成分、關鍵品種，用量很大，涂料印花品質的優劣直接受印花 粘合劑性能的影響。目前，紡織用涂料粘合劑組成成分中多含有羥甲基 丙稀酰胺類的活性基團，在使用的過程中需要經高溫焙烘后才能使得織 物獲得理想的干、濕摩擦牢度。高溫焙烘會使染色織物的物理性能受到 損傷，另一方面，依靠羥甲基丙稀酰胺類活性基團在高溫作用后產生交 聯以及在服用過程中不可避免地要伴隨著甲醛的釋放，環境受到污染。 最近也有報道可以生產低溫無甲醛印花粘合劑，但仍然需要焙烘，只是溫度較低(100。C 13(TC)，且多數是用環氧氯丙烷類代替N-羥甲基丙稀酰胺類的作為后期焙烘交聯用的活性基團。這種改進方法不僅不能從根 本上解決高溫處理所帶來的產品性能上的不利因素，而且還伴隨有可吸 收有機鹵素的污染隱患。近年來，國內外致力于尋求制備新的粘合劑，其要求具有耐磨、耐 水性，較高的拉伸強度和粘合能力，特別要符合環保要求，達到解決涂 料印花的手感、牢度和環保多方面的綜合平衡目的，因此合成出涂料印花粘合劑，它必須具有的基本特征1、結膜無色透明，加熱不會泛黃， 皮膜堅固且彈性好，粘著力強，耐水洗及干洗，耐日曬及老化；2、柔 軟，手感好，且不發粘；3、印花織物的各項色牢度不低于染料印花標 準；4、符合環保要求。傳統的外交聯或自交聯粘合劑往往不能滿足以 上要求。互穿聚合物網絡結構(Interpenetrating Polymer Network, IPN)，是一種新的復合材料技術，即兩種或兩種以上的共混聚合物，分子鏈相 互貫穿，并至少有一種聚合物分子鏈以化學鍵的方式交聯而形成網絡 結構。IPN不同于簡單的共混、嵌段或接枝，由于存在著化學交聯點， IPN在任何溶劑中都只能溶脹，不能溶解，IPN也不會發生蠕變和流動， 使得IPN具有更好的粘接力。IPN的各種聚合物的Tg (玻璃化轉變溫 度)可以選擇的，其中一相有較低的Tg，使得粘合劑具有較好的彈性和 柔軟性；另一相的Tg較高，用以防止粘合劑發粘。
發明內容
本發明的目的在于提供一種使涂料印花，手感好、色牢度高、環保的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑及生產方法。 本發明的技術解決方案是 一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑，其特征是由下列重 量百分比的成分制成軟單體 20~40% 硬單體 5 15% 功能單體 2 10% 乳化劑 1~3% 引發劑 0.1 0.4% 去離子水 45 60%。軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、 丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種或兩 種混合單體。硬單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙 烯中的一種或兩種混合單體。功能性單體為丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酰 氧基丙基三甲氧基硅垸、八甲基環四硅氧烷、乙烯基七甲基環四硅氧 垸中的一種或兩種混合單體。乳化劑是為陰離子型乳化劑或非離子乳化劑。陰離子型乳化劑為油酸鉀、松香酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基 苯磺酸鈉或烷基萘磺酸鈉；非離子乳化劑為Tween60、 Tween65、 Tween 80、 Tween85、 Span40、 Span 60、 Span 80、平平力口 A-IO、平平力口 0-25、平平加OS-15、 SG-IO、 LAE-9、 OP-20、 OE-15、 SE-10中的一種或幾 種混合物。弓1發劑是偶氮類弓1發劑、有機過氧類引發劑或無機過氧類引發劑。偶氮類弓I發劑是偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；有機過氧類弓I發劑 是異丙苯過氧化氫、過氧化二異丙苯或過氧化二苯甲酰；無機過氧類引 發劑是過氧化氫、過硫酸胺、過氧化硫酸鉀或偏重亞硫酸鈉。一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的生產方法，其特征 是將軟單體、硬單體、功能單體及去離子水中的1/3 2/3重量混合制 成預乳液，再加入乳化劑及余下的去離子水，攪拌升溫到35。C 45'C， 加入預乳液中的l/3 2/3重量，繼續加熱到5(TC 6(TC，停止加熱， 加入引發劑中的l/3 2/3重量，升溫至65°C 75°C，滴加剩下的預乳 液、引發劑，3 5小時內滴完，保溫反應1 3小時，冷卻，調節pH 值到6.5 7.0;上述各組分的重量百分比為軟單體 20 40%硬單體 5 15%功能單體 2~10%乳化劑 1~3%引發劑 0.1 0.4%去離子水 45~60%。本發明的有益效果采用本發明制備的互穿網絡結構的涂料印花 用環保型粘合劑的乳膠粒子分布均勻，產品質量穩定，利用此類結構 的粘合劑進行涂料印花，手感好、色牢度高；在后續加工過程中不釋放甲醛，符合環保要求；在合成過程中還添加了一定量的交聯單體， 使得聚合物大分子在聚合過程中就有一定程度的交聯，經過低溫焙烘 就能成膜，符合當前節約能耗的要求。本發明所述的制備方法工藝流 程簡短、設備投資小、反應可在較低的溫度下進行，不會出現凝膠現 象和自動加速現象。下面結合實施例對本發明將作進一步說明
具體實施例方式實施例1:一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的制備方法，采用以下 工藝步驟配方(均為質量百分比)丙烯酸丁酯丙烯酸乙酯丙烯酸丙烯腈八甲基環四硅氧垸 平平加OS-15 十二烷基硫酸鈉 過硫酸胺 去離子水 操作過程將丙烯酸丁酉 環四硅氧烷、1/2的去離子水25%12%7.2%4.3%4.2%0.5%1.2%0.2%45.4%旨、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯腈、八甲基 一起攪拌0.5h，制成預乳液。向反應釜中加入1/2的去離子水、平平加OS-15、十二烷基硫酸鈉，混合攪拌10分鐘，慢慢升溫。當反應釜溫度上升到4(TC，加入2/3的預乳液，再升 溫到55'C，停止加熱。然后加入2/3的過硫酸胺。升溫至7(TC，保溫 20分鐘。滴加剩下預乳液、過硫酸胺，3 3.5小時內滴完。滴加結束， 保溫反應2小時。冷卻到45 5(TC，加氨水調節PH值6.5 7.0，繼續 攪拌15分鐘，得產品。 實施例2:一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的制備方法，采用以下工藝步驟配方(均為質量百分比)丙烯酸丁酯 20%丙烯酸異辛酯 8%丙烯酸甲酯 5%丙烯腈 6.2% 乙烯基七甲基環四硅氧垸 3.3%Tween 60 0.6%烷基萘磺酸鈉 1.2%偏重亞硫酸鈉 0.18%去離子水 55.52%操作過程將丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸甲酯、丙烯腈、 乙烯基七甲基環四硅氧烷、1/3的去離子水一起攪拌0.5 h，制成預乳液。 向反應釜中加入水2/3的去離子水、Tween60、烷基萘磺酸鈉，混合攪 拌10分鐘，升溫。當反應釜溫度上升到35。C，加入l/3的預乳液，升溫到50。C，停止加熱。然后加入1/3的偏重亞硫酸鈉。升溫至65。C， 保溫20分鐘。滴加剩下預乳、偏重亞硫酸鈉，4 4.5小時內滴完。滴 加結束，保溫反應1小時。冷卻到45 5(TC，加氫氧化鈉水溶液調節 PH值6.5 7.0，繼續攪拌15分鐘，得產品。實施例3: —種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的制備方法，采用以下工藝步驟配方(均為質量百分比) 丙烯酸2-乙基己酯 甲基丙烯酸丁酯 苯乙烯 丙烯腈甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧20%16%7.2%4.3%4.2%OP-20-二烷基硫酸鈉過硫酸胺0.7%1.2%0.2%46.2%去離子水操作過程丙烯酸2-乙基己酯甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、1/3的去離子水一起攪拌0.5h，制 成預乳液。向反應釜中加入2/3的去離子水、OP-20、十二烷基硫酸鈉， 混合攪拌10分鐘，升溫。當反應釜溫度上升到45'C，加入l/2預乳液， 再升溫到60°C，停止加熱。然后分別加入1/2的過硫酸胺。升溫至75°C，保溫20分鐘。滴加剩下預乳液、過硫酸胺，3 4小時內滴完。滴 加結束，保溫反應3小時。冷卻到45 5(TC，加三乙醇胺水溶液調節 PH值6.5 7.0，繼續攪拌15分鐘，得產品。 實施例4:一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的生產方法，將軟單 體、硬單體、功能單體及去離子水中的1/3 2/3重量混合制成預乳液， 再加入乳化劑及余下的去離子水，攪拌升溫到35T: 45t:，加入預乳液 中的1/3 2/3重量，繼續加熱到50°C 60°C，停止加熱，加入引發劑 中的l/3 2/3重量，升溫至65。C 75t:，滴加剩下的預乳液、引發劑， 3 5小時內滴完，保溫反應1 3小時，冷卻，調節pH值到6.5 7.0; 上述各組分的重量百分比為軟單體 20 40% (例20%、 30%、 40%)硬單體 5 15% (例5%、 10%、 15%)功能單體 2 10% (例2%、 6%、 10%)乳化劑 1 3% (例1%、 2%、 3%)引發劑 0.1 0.4% (例0.1%、 0.3%、 0.4%)去離子水 45 60%，(例45%、 55%、 60%)上述各組分之和為100%。軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、 丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種或兩 種混合單體。硬單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一種或兩種混合單體。功能性單體為丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酰 氧基丙基三甲氧基硅烷、八甲基環四硅氧烷、乙烯基七甲基環四硅氧 烷中的一種或兩種混合單體。乳化劑是為陰離子型乳化劑或非離子乳化劑。陰離子型乳化劑為油酸鉀、松香酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或烷基萘磺酸鈉；非離子乳化劑為Tween60、 Tween65、 Tween 80、 Tween85、 Span40、 Span 60、 Span 80、平平加A-IO、平平加0-25、 平平加OS-15、 SG-IO、 LAE-9、 OP-20、 OE-15、 SE-10中的一種或幾 種混合物。弓I發劑是偶氮類引發劑、有機過氧類弓I發劑或無機過氧類弓I發劑。 偶氮類引發劑是偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；有機過氧類引發劑 是異丙苯過氧化氫、過氧化二異丙苯或過氧化二苯甲酰；無機過氧類引 發劑是過氧化氫、過硫酸胺、過氧化硫酸鉀或偏重亞硫酸鈉。
權利要求
1. 一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑，其特征是由下列重量百分比的成分制成軟單體 20～40％硬單體 5～15％功能單體 2～10％乳化劑 1～3％引發劑 0.1～0.4％去離子水 45～60％。
2、 根據權利要求1所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑， 其特征是軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種或兩種混合單體。
3、 根據權利要求1或2所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘 合劑，其特征是硬單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一種或兩種混合單體。
4、 根據權利要求1或2所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘 合劑，其特征是功能性單體為丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸縮水甘油酯、 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、八甲基環四硅氧烷、乙烯基七甲 基環四硅氧烷中的一種或兩種混合單體。
5、根據權利要求1或2所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘 合劑，其特征是乳化劑是為陰離子型乳化劑或非離子乳化劑。
6、 根據權利要求5所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑， 其特征是陰離子型乳化劑為油酸鉀、松香酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或烷基萘磺酸鈉；非離子乳化劑為Tween60、 Tween65、 Tween80、 Tween 85、 Span40、 Span 60、 Span 80、平平加A-IO、平平 加0-25、平平加OS-15、 SG-IO、 LAE-9、 OP-20、 OE-15、 SE-10中的一種或幾種混合物。
7、 根據權利要求1或2所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘 合劑，其特征是引發劑是偶氮類引發劑、有機過氧類引發劑或無機過 氧類引發劑。
8、 根據權利要求7所述的環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑， 其特征是偶氮類引發劑是偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；有機過氧類 引發劑是異丙苯過氧化氫、過氧化二異丙苯或過氧化二苯甲酰；無機過 氧類引發劑是過氧化氫、過硫酸胺、過氧化硫酸鉀或偏重亞硫酸鈉。
9、 一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑的生產方法，其特 征是將軟單體、硬單體、功能單體及去離子水中的l/3 2/3重量混合 制成預乳液，再加入乳化劑及余下的去離子水，攪拌升溫到35'C 45"C， 加入預乳液中的l/3 2/3重量，繼續加熱到50°C 60°C，停止加熱， 加入引發劑中的1/3 2/3重量，升溫至65°C 75°C，滴加剩下的預乳 液、引發劑，3 5小時內滴完，保溫反應1 3小時，冷卻，調節pH 值到6.5 7.0;上述各組分的重量百分比為軟單體 20 40% 硬單體 5 15%功能單體 乳化劑 引發劑 去離子水2~10% 1 3% 0.1~0.4% 45 60%。
全文摘要
本發明公開了一種環保型微乳液互穿網絡涂料印花粘合劑及生產方法，由軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑、引發劑、去離子水制成。采用本發明制備的互穿網絡結構的涂料印花用環保型粘合劑的乳膠粒子分布均勻，產品質量穩定，利用此類結構的粘合劑進行涂料印花，手感好、色牢度高；在后續加工過程中不釋放甲醛，符合環保要求。
文檔編號D06P1/44GK101245561SQ200810024658
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月31日 優先權日2008年3月31日
發明者嚴向軍, 徐小飛, 李輝輝, 胥正安, 陸建輝 申請人:南通科興化工有限公司