一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂及其制备方法，采用丙烯酸酯类单体作为核单体、有机硅氧烷类单体作为壳单体进行乳液聚合，生成聚丙烯酸酯-聚硅氧烷核壳结构乳液，用作涤纶织物增深剂，利用有机硅连段的柔韧性、成膜性，聚丙烯酸酯质硬、难熔，形成硬核软壳的乳液粒子，在所处理的织物表面形成一层凹凸不平、发生漫反射的薄膜，并结合二者的低折射率，使得织物对入射光的吸收量大大增加，反射光减少，达到增强织物色深效果。本发明专利技术的，制备方法具有反应过程易操作控制、环保无污染等特点。经此增深剂乳液处理的涤纶织物增深率超过20％，并且色差小、手感柔滑以及对织物干湿摩擦牢度和皂洗牢度影响小的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂及其制备方法
本专利技术属于纺织品染整助剂领域，具体涉及一种涤纶织物用的核壳结构乳液增深剂及其制备方法。
技术介绍
纺织业作为我国的传统支柱产业，其产品被广泛地应用于工、农、水产、医药、国防工业等方面，对促进国民经济发展起着很大的作用。然而，经济的快速发展给资源、环境带来了一系列问题。2007年的政府工作报告中，已明确提出节能降耗是调整经济结构的首要任务和突破口。印染业用水量占全国制造业第二位，废水排放量则为全国第六，而水的重复利用率仅为7％，因此，节能减排已是该行业面临的一个严峻考验。在保持印染产品染色深度的前提下，减少印染废水排放的有效途径是减少染色过程中染料的投放量，这可以进一步解决染料价格高的经济问题。合成纤维中的聚酯纤维特性是强度高、弹性好、尺寸稳定性好、耐磨，其制成衣服不皱、不缩、不变形、美观挺括，且易洗快干、结实耐穿，是合成纤维纺织品中品种多、产量大、发展快的品种。可是由于涤纶结构上基本没有活性基团，上染位置少，结晶度高，纤维结构紧密，染料向纤维内部扩散困难，相比于其他纤维如羊毛、丝等天然纤维及尼龙、腈纶等合成纤维，在染色时存在染色浓度低、不够鲜艳等缺点。为了增加涤纶织物的颜色深度，可以在染色过程中加入增深剂，以增加表观色量。理论上讲，只要具有低折射率并且能够在纤维表面吸附成膜的树脂都可以用来制备织物增深用的整理剂。根据国内外专家学者相关研究，目前低折射率树脂使用较多的为有机氟、有机硅和丙烯酸酯树脂。由于有机氟树脂价格较高且合成时有毒，并且其亲水性较差，有机硅树脂柔软性较好但增深效果较差，丙烯酸酯树脂增深效果较好但易使织物手感变硬而影响使用，这样采用单一树脂进行增深整理往往难以满足市场对涤纶织物性能的要求。因此，如何有效地结合各种树脂的优点，采用合适的制备方法，以获得增深效果优异且附加值较高的增深剂产品，是目前研究的主要方向。现有中国申请号为201410299181.2的专利技术专利公开了一种高效增深剂及其制备与后整理应用方法，该技术公开了以交联聚甲基丙烯酸酯微球作为固形物，在第一步浸轧后热定型附着在纤维表面，而后进行第二步浸轧使粗糙的纤维表面覆盖有机硅薄膜，尽管该技术的增深原理与本专利技术基本一致，但是由于其采用两步整理应用工艺，不仅操作过程繁琐，而且加强了高温作用可能对染料结构的破坏，为此该增深剂的使用受到限制。现有中国申请号为201310636510.3的专利技术专利公开了一种增深剂、其制备方法及改善染色纺织品色牢度的方法，该技术公开了使用氨基有机硅与三元共聚有机硅结合制备的增深剂，由于氨基上的活泼氢，特别是伯氨基，极易氧化分解形成发色团，导致黄变现象，影响色光，为此该增深剂的使用同样受到限制。现有中国申请号为201210419746.7的专利技术专利公开了一种涤纶织物增深剂共聚乳液及制备方法，该技术公开了有机倍半硅氧烷与改性氨基硅油的环氧氯烷基类化合物复配而成的增深剂的制备，但其制备的有机倍半硅氧烷分子量较小，使其在纤维上的附着力较小，成膜性差，因此该增深剂的也受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在与针对上述现有技术存在的问题与不足，公开了一种涤纶织物用的核壳结构乳液增深剂及其制备方法，反应过程易操作控制，且以水为介质而非有机溶剂、环保无污染，使用后增深效果大大超过现在的技术水平，且对手感、色光、干湿摩擦牢度及皂洗牢度的影响小。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂，所述核壳结构乳液增深剂的结构式如下：其中，R1为-H或-CH3；R2为-OCH3或-OC2H5；R3为任一一种有机基团，包括亚甲基，-C3H6OOC(CH3)CH2-；m是选自1～100的整数；n是选自1～500的整数。上述核壳结构乳液增深剂的制备方法，包括如下步骤：1)在反应器中加入阳离子乳化剂，再加入占总乳化剂用量为25～50％的非离子乳化剂和去离子水，加热并搅拌，控制温度为40～50℃，待其完全溶解后，将丙烯酸酯类单体缓慢加入反应器中，持续搅拌，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌时间为20～40分钟；2)降低搅拌速度至200～250转/分钟，调节反应温度至70～80℃，将预先配制好的质量百分浓度为0.05～0.2％水溶性偶氮引发剂的水溶液逐滴加到上述反应器中，控制滴加时间为2～2.5小时，全部滴加完全后，得到带蓝光的透明液，降温至60～70℃，加入预先配制好的浓度为1moL/L碱性催化剂水溶液，调节pH至9～12，得到聚丙烯酸酯核乳液；上述原料的重量份数如下：3)在另一反应器中，加入总乳化剂中余量的非离子乳化剂和水，加热并搅拌，控制温度为40～50℃，待其完全溶解后，将有机硅氧烷类单体和含乙烯基的硅烷偶联剂缓慢加入该反应器中，持续搅拌，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌时间为20～40分钟，得到预乳化液；所述总乳化剂包括步骤1)的阳离子乳化剂、非离子乳化剂以及步骤3)中余量的非离子乳化剂；其中，原料的重量份数如下：有机硅氧烷类单体10～20；含乙烯基的硅烷偶联剂1～5；4)按照步骤1)的丙烯酸酯类单体与步骤3)的有机硅氧烷类单体的重量比为1：1～1：3，根据常规亲水亲油平衡值法分别调配乳化剂的用量，将步骤3)得到的所述预乳化液逐滴滴加到步骤2)制备的所述聚丙烯酸酯核乳液中，控制滴加时间为2～3小时，保温反应1～2小时，升高5～10℃后，熟化0.5～1小时，得到所述核壳结构乳液增深剂。所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或其组合。所述有机硅氧烷类单体为六甲基三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的一种或其组合。所述含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或其组合。所述阳离子乳化剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或其组合。所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚如AE0-3、AEO-7、AEO-9或辛基酚聚氧乙烯醚OP-10的一种或其组合。所述水溶性偶氮引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或其组合。所述碱性催化剂为季铵碱如氢氧化四甲铵、碱金属氢氧化物如氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或其组合。本专利技术有益效果为：1)本专利技术采用半连续种子乳液聚合技术，制备了聚丙烯酸酯-聚硅氧烷硬核软壳结构乳液，该聚合物分子量高，从而使其在纤维上成膜的附着力大大提升，并且避免了高温培烘处理后的色光泛黄现象。此外，利用有机硅连段的柔韧性避免了纺织品手感变硬的问题，在难以染深的颜色如黑色、特黑色、藏青色、深蓝色等颜色的涤纶增深应用中，增深率可达或超过20％；2)本专利技术首次将丙烯酸酯类单体与有机硅氧烷类单体结合应用，形成硬核软壳的核壳结构乳液，在涤纶织物经过常规工艺下的培烘处理后，壳部分完全熔融而核部分没有熔融，在纤维的表面形成均匀包覆聚丙烯酸酯纳米硬颗粒的低折射率膜，使射入织物表面的光在纤维表面产生折射、漫反射，使织物对入射光的吸收量大大增加，反射光减少，达到增强织物色深效果，且不会影响织物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂，其特征在于，所述核壳结构乳液增深剂的结构式如下：其中，R1为‑H或‑CH3；R2为‑OCH3或‑OC2H5；R3为亚甲基或‑C3H6OOC(CH3)CH2‑；m是选自1～100的整数；n是选自1～500的整数。

【技术特征摘要】
1.一种用于涤纶织物的核壳结构乳液增深剂的应用，其特征在于，包括如下步骤：1)在反应器中加入阳离子乳化剂，再加入占总乳化剂用量为25～50％的非离子乳化剂和去离子水，加热并搅拌，控制温度为40～50℃，待其完全溶解后，将丙烯酸酯类单体缓慢加入反应器中，持续搅拌，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌时间为20～40分钟；2)降低搅拌速度至200～250转/分钟，调节反应温度至70～80℃，将预先配制好的质量百分浓度为0.05～0.2％的水溶性偶氮引发剂的水溶液逐滴加到上述反应器中，控制滴加时间为2～2.5小时，全部滴加完全后，得到带蓝光的透明液，降温至60～70℃，加入预先配制好的浓度为1moL/L碱性催化剂水溶液，调节pH至9～12，得到聚丙烯酸酯核乳液；上述原料的重量份数如下：3)在另一反应器中，加入总乳化剂中余量的非离子乳化剂和水，加热并搅拌，控制温度为40～50℃，待其完全溶解后，将有机硅氧烷类单体和含乙烯基的硅烷偶联剂缓慢加入该反应器中，持续搅拌，搅拌速度800～1000转/分钟，搅拌时间为20～40分钟，得到预乳化液；所述总乳化剂包括步骤1)的阳离子乳化剂、非离子乳化剂以及步骤3)中余量的非离子乳化剂；其中，原料的重量份数如下：有机硅氧烷类单体10～20含乙烯基的硅烷偶联剂1～54)按照步骤1)的丙烯酸酯类单体与步骤3)的有机硅氧烷类单体的重量比为1：1～1：3，根据常规亲水亲油平衡值法分别调配乳化剂的用量，将步骤3)得到的所述预乳化液逐滴滴加到步骤2)制备的所述聚丙烯酸酯核乳液中，控制滴加时间为2～3小时，保温反应1～2小时，升高5～10℃后，熟化0.5～1小时，得到所述核壳结构乳液增深剂；所述核壳结构乳液增深剂的结构式如下：其中，R1为-H、-CH3中任意一种；R2为-OCH3、-OC2H5中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：任一波，周文，张萍，顾永欢，
申请(专利权)人：科凯精细化工上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31