一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种涂料印花粘合剂，尤其涉及一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，包括以下步骤：1）将第一丙烯酸酯类单体加入到助乳化剂水溶液中，随后加碳酸氢铵水溶液和过硫酸钠水溶液，保温1‑1.5h，得到预乳化液；2）在乳化剂水溶液加入第二丙烯酸酯类单体和烯丙基三甲基硅烷，反应滴入预乳化液中，得到硅烷改性丙烯酸酯乳液；3）使用聚（N‑(4‑乙烯基苄基)‑N,N‑二烷基氨基）和聚羟乙基丙烯酰胺将硅烷改性丙烯酸酯接枝包覆，得到涂料印花粘合剂，本发明专利技术具有更好的稳定性，耐热性和透气性，柔软度也显著增加，并且能够在抵抗细菌的粘附的同时提供优异的润滑性，极大的增加了材料的耐摩擦性能。

Preparation of a Silicone Modified Coating Printing Adhesive

The invention relates to a coating printing adhesive, in particular to a preparation method of an organosilicon modified coating printing adhesive, which comprises the following steps: 1) adding the first acrylate monomer into the aqueous solution of the emulsifier, then adding ammonium bicarbonate aqueous solution and sodium persulfate aqueous solution, holding for 1 1.5 h, to obtain a pre-emulsifying solution; 2) adding the second acrylic acid into the aqueous solution of the emulsifier; Ester monomers and allyl three methyl silane, the reaction drops into the pre emulsion, and obtains the silane modified acrylate emulsion; 3) uses the poly (N 4 (4 vinyl benzyl) N, N two two alkylamino) and polyhydroxyethyl acrylamide to grafted the silane modified acrylic ester to obtain the pigment printing binder. The invention has better stability, heat resistance and permeability, and softness. It also increases significantly, and provides excellent lubricity while resisting bacterial adhesion, which greatly increases the friction resistance of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法
本专利技术涉及一种涂料印花粘合剂，尤其涉及一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对纺织品的要求也更加多样化，涂料印花以其高品质、低污染、低能耗的优点得到了广泛认可。粘合剂是涂料印花色浆的主要成分，它的品种和用量直接决定了印花织物品质的优劣。目前我国广泛使用的涂料印花粘合剂是丙烯酸酯类聚合物，具有粘结性强、成膜好、透明度高等众多优点，但是其“热粘冷脆”、耐磨性差，印花织物难以做到手感和色牢度的统一，极大的限制了产品档次的提升。一般情况下，增加粘合剂的用量会改善印花织物的各项色牢度，但会使其手感变硬，影响服用性。此外，聚丙烯酸酯类粘合剂都含有易释放甲醛的交联剂羟甲基丙烯酰胺，不能满足当今世界的环保要求。有机硅树脂以Si-O-Si为主键，键能大且容易旋转，表面能与张力小，水与其他污物不易附着，这使得其具有良好的耐热性、耐臭氧。紫外光老化性。有机硅对丙烯酸酯聚合物进行改性，既可以改善各自的缺点，同时还可以赋予改性产物新的性能，合成兼具二者优点的聚合物粘合剂。中国专利局于2011年6月29日公开了一种制备丙烯酸酯印花粘合剂的方法的专利技术专利，授权公告号为CN102108110A，该专利技术公开了一种制备丙烯酸酯印花粘合剂的方法，该粘合剂的制备步骤是：(1)按配比称取普通单体、特种单体、乳化剂、引发剂和去离子水；(2)将按配比称取的去离子水、乳化剂、引发剂的40～60％混合在一起，配制成液体I；(3)将按配比称取的普通单体、特种单体与按配比称取的去离子水、乳化剂、引发剂的60～40％混合在一起，搅拌乳化后，配制成液体II；(4)将液体II滴加至液体I中；(5)液体II滴加完后，经搅拌、保温反应，得到丙烯酸酯印花粘合剂初产物；(6)在丙烯酸酯印花粘合剂初产物中滴加氨水将其pH值调至6.5～7.5，经过滤后得到丙烯酸酯印花粘合剂产物。但该专利技术只使用丙烯酸酯自聚作为印花粘合剂的主要制备手段，制备得到的印花粘合剂热粘冷脆，耐磨性差，限制了产品档次的提升。
技术实现思路
为解决现有技术中丙烯酸酯类聚合物耐磨性差，且热粘冷脆，手感僵硬等问题，提出了一种具有三层结构，使用有机硅改性并且并用聚合物包覆的有机硅改性丙烯酸酯涂料印花粘合剂。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将第一丙烯酸酯类单体组合物放入到1-4wt％的氢氧化钾水溶液中洗涤3-5h，随后，使用去离子水洗涤3-5遍，得到不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物；(2)将助乳化剂和水均匀混合，制备得到助乳化剂水溶液；(3)将不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物加入到助乳化剂水溶液中，随后加入0.1-0.5wt％碳酸氢铵水溶液，将体系pH调节至5.5-7.5，在30-60℃条件下反应10-30min，随后加入2-4wt％过硫酸钠水溶液，继续保温1-1.5h，得到预乳化液；(4)将乳化剂和水均匀混合，制备得到乳化剂水溶液；(5)在乳化剂水溶液加入除阻聚剂的第二丙烯酸酯类单体组合物和丙烯酸单体，随后加入烯丙基三甲基硅烷，在30-60℃下反应0.5-1h，随后将该乳液滴入步骤(3)得到的预乳化液中，同时滴入0.5-1.5wt％的过硫酸钠水溶液，滴完后在70-90℃下反应1-2h，得到烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯乳液；(6)随后，使用聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)和聚羟乙基丙烯酰胺将烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯接枝包覆，得到烯丙基三甲基硅烷改性涂料印花粘合剂。本专利技术的印花粘合剂包括溶剂和聚合物颗粒，所述聚合物颗粒为核层、中间层和抗菌润滑层三层结构，核层制备步骤如下，首先使用氢氧化钾水溶液洗涤丙烯酸酯类单体，除去单体中存在的阻聚剂对苯二酚，随后用去离子水西区残留的氢氧化钾，然后将第一丙烯酸酯类单体加入到助乳化剂水溶液中，乳化剂提供了聚合物自由基聚合主要的场所，即胶束，随后加入交联剂过硫酸钠水溶液，过硫酸钠能在水相中分解生成自由基，与溶于水中的丙烯酸酯反应，形成活性低聚物，进而引发胶束内的单体聚合，而将体系pH调节至5.5-7.5，是由于pH过高或过低，都会促使有机硅单体发生水解和缩合反应，降低有机硅单体的接枝率，因此应加入缓冲溶液调节pH，便于后续反应。随后，中间层的制备为将有机硅单体烯丙基三甲基硅烷、第二丙烯酸酯类单体、丙烯酸单体的乳化剂水溶液滴入到预乳化液，同时加入交联剂过硫酸钠得到有机硅改性丙烯酸酯乳液。该反应优选温度为70-90℃，在反应温度为低于70℃时，体系中的能量达不到引发剂分解所需的活化能，导致引发剂未能分解产生足够的自由基引发聚合反应；随着温度升高，引发剂分解产生的自由基数目增多，聚合反应速率提高，反应时间缩短，聚合反应趋于完全，；但当温度超过90℃之后，乳胶粒间无规则碰撞太过剧烈，不利于反应平稳进行，体系易产生凝胶或者暴聚。因此该反应优选温度为70-90℃。随后进行抗菌润滑层制备，即进行聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)和聚羟乙基丙烯酰胺的包覆，为了进一步增加粘合剂的耐摩擦性能，并使得粘合剂固化成膜时具有抗菌性能。本专利技术人成功将聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)和聚羟乙基丙烯酰胺接枝到烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯分子链中，完成包覆。在粘合剂的使用过程中，随着粘合剂中的水分逐渐蒸发，聚合物颗粒彼此靠近并紧密接触，在颗粒空隙处形成毛细管，产生压强，并且毛细管压强随着毛细管逐渐变细而逐渐增大，当这种压强大于聚合物颗粒的抗变形力时，聚合物颗粒开始变形，聚合物分子间相互渗透、扩散，导致分子相互缠结，最终形成胶膜。水分蒸发完成膜时，聚合物外层包覆的聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)和聚羟乙基丙烯酰胺会暴露在表面，且呈现出刷状结构，由于聚羟乙基丙烯酰胺具有比较强的亲水性，能在表面形成很薄的水合层的同时不影响成膜的性能，从而抵抗细菌的粘附，而聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)在水合层中聚有优异的润滑性，极大的增加了材料的耐摩擦性能。作为优选，步骤(1)中所述第一丙烯酸酯类单体组合物包括以下组分且重量份数为：聚甲基丙烯酸30-50份，聚甲基丙烯酸乙酯40-60份，聚丙烯酸乙酯为10-25份；步骤(5)中所述第二丙烯酸酯类单体组合物包括以下组分且重量份数为，甲基丙烯酸酯10-30份，4-羟基丁基丙烯酸酯20-40份，丙烯酸羟乙酯30-40份，丙烯酸丁酯20-40份。在共聚物乳液中，Tg越高，制得的乳胶膜硬度、抗张强度和耐划性越高，柔韧性越差，用于印花所得织物手感越硬；相反，Tg越低，印花织物手感越柔软，越容易粘连，耐磨性和机械强度也逐渐降低，因此核层中第一丙烯酸酯类单体组合物与中间层中第二丙烯酸酯类单体组合物均选用不同Tg的丙烯酸酯类单体，能够改善成膜性能，并且，本专利技术人在专利技术创造时发现，在第二丙烯酸酯类单体组合物加入含羟基的丙烯酸酯类单体，使得聚(N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基)和聚羟乙基丙烯酰胺在包覆是能与中间层中烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯分子链上的羟基官能团进行化学接枝，而通过化学接枝的包覆率远大于物理包覆的包覆率，因此在第二丙烯酸酯类单体组合物加入含羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将第一丙烯酸酯类单体组合物放入到1‑4wt%的氢氧化钾水溶液中洗涤3‑5h，随后，使用去离子水洗涤3‑5遍，得到不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物；（2）将助乳化剂和水均匀混合，制备得到助乳化剂水溶液；（3）将不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物加入到助乳化剂水溶液中，随后加入0.1‑0.5wt%碳酸氢铵水溶液，将体系pH调节至5.5‑7.5，在30‑60℃条件下反应10‑30min，随后加入2‑4wt%过硫酸钠水溶液，继续保温1‑1.5h，得到预乳化液；（4）将乳化剂和水均匀混合，制备得到乳化剂水溶液；（5）在乳化剂水溶液加入除阻聚剂的第二丙烯酸酯类单体组合物和丙烯酸单体，随后加入烯丙基三甲基硅烷，在30‑60℃下反应0.5‑1h，随后将该乳液滴入步骤（3）得到的预乳化液中，同时滴入0.5‑1.5wt%的过硫酸钠水溶液，滴完后在70‑90℃下反应1‑2h，得到烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯乳液；（6）随后，使用聚（N‑(4‑乙烯基苄基)‑N,N‑二烷基氨基）和聚羟乙基丙烯酰胺将烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯接枝包覆，得到烯丙基三甲基硅烷改性涂料印花粘合剂。...

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将第一丙烯酸酯类单体组合物放入到1-4wt%的氢氧化钾水溶液中洗涤3-5h，随后，使用去离子水洗涤3-5遍，得到不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物；（2）将助乳化剂和水均匀混合，制备得到助乳化剂水溶液；（3）将不含阻聚剂的第一丙烯酸酯类单体组合物加入到助乳化剂水溶液中，随后加入0.1-0.5wt%碳酸氢铵水溶液，将体系pH调节至5.5-7.5，在30-60℃条件下反应10-30min，随后加入2-4wt%过硫酸钠水溶液，继续保温1-1.5h，得到预乳化液；（4）将乳化剂和水均匀混合，制备得到乳化剂水溶液；（5）在乳化剂水溶液加入除阻聚剂的第二丙烯酸酯类单体组合物和丙烯酸单体，随后加入烯丙基三甲基硅烷，在30-60℃下反应0.5-1h，随后将该乳液滴入步骤（3）得到的预乳化液中，同时滴入0.5-1.5wt%的过硫酸钠水溶液，滴完后在70-90℃下反应1-2h，得到烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯乳液；（6）随后，使用聚（N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二烷基氨基）和聚羟乙基丙烯酰胺将烯丙基三甲基硅烷改性丙烯酸酯接枝包覆，得到烯丙基三甲基硅烷改性涂料印花粘合剂。2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述第一丙烯酸酯类单体组合物包括以下组分且重量份数为：聚甲基丙烯酸30-50份，聚甲基丙烯酸乙酯40-60份，聚丙烯酸乙酯为10-25份；步骤（5）中所述第二丙烯酸酯类单体组合物包括以下组分且重量份数为，甲基丙烯酸酯10-30份，4-羟基丁基丙烯酸酯20-40份，丙烯酸羟乙酯30-40份，丙烯酸丁酯20-40份。3.根据权利要求1或2所述的一种有机硅改性涂料印花粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述助乳化剂包括十二烷基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚，所述十二烷基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3-5:5，所述步骤（4）中所述乳化剂包括十二烷基磺酸钠和平平加O，所述十二烷基磺酸钠和平平加O质量比为0.8-1.2:1。4.根据权利要求3所述的一种有机硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永娇，翁艳芳，于莹，沈俊杰，高同洛，缪凯伦，
申请(专利权)人：浙江科峰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33