一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂及其制备方法。本发明专利技术制备包含以下组份原料：丙烯酸酯、苯乙烯、无醛交联单体、含羟基的丙烯酸酯单体、双亲性大分子RAFT试剂、碱溶液、引发剂、去离子水和交联剂。本发明专利技术的制备方法可控且环保节能，通过RAFT聚合技术制备嵌段聚丙烯酸酯乳液，并在聚合物分子链中引入大量的活性羟基，提高粘合剂乳液与封闭聚异氰酸酯交联剂的协同作用，采用碱溶液和单体同时滴加的方式，解决了亲水单体过多导致体系失稳的问题，从而达到提升印花色牢度的目的。本发明专利技术制备的聚丙烯酸酯乳液稳定性好、环保无甲醛、成膜速度适中，所形成的涂料印花胶膜具有优异的印花色牢度和软而不粘的手感。有优异的印花色牢度和软而不粘的手感。

【技术实现步骤摘要】
一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料印花粘合剂领域，具体涉及一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂料印花是一种通过成膜而将颜料颗粒等物质粘着在纺织品表面的印花方法。涂料印花的工艺设备简单、操作方便、色谱齐全、印花轮廓清晰，且不存在对纤维的直接性问题，因此适用于各种纤维和混纺织物的印花。涂料印花色浆一般由粘合剂、增稠剂、交联剂、涂料及其他助剂组成。其中，粘合剂一般是由多种单体共聚而成，具有一定的成膜性，是涂料印花色浆的主要组分之一，决定了涂料印花的手感和牢度。然而，随着社会的发展，现有印花粘合剂的手感和色牢度逐渐难以满足人们的需求。
[0003]当前所用的印花粘合剂普遍是聚丙烯酸酯类粘合剂，这类粘合剂的玻璃化转变温度只有一个，存在发粘和冷脆的问题。为了提升聚丙烯酸酯类印花粘合剂的手感，通常会在聚合过程中加入大量的软单体，降低胶膜的玻璃化转变温度，提升胶膜的柔软度，但会造成发粘的问题，所以市场需求软而不粘的粘合剂。此外，解决印花粘合剂牢度问题最简单、有效的方法是将印花粘合剂与封闭异氰酸酯交联剂复配使用，其色牢度的提升效果主要取决于活性反应基团的数量，但现有的涂料印花粘合剂普遍不含活性羟基或者羟基含量较低。
[0004]经过文献和专利的检索发现，有关聚丙烯酸酯乳液聚合方面的专利和文献较多，但聚合过程中含羟基丙烯酸酯单体的使用量普遍在0～3％，最高不超过5％，这是因为粘合剂是水包油型乳液，在聚合过程中，亲水单体过多，会发生阻聚、自聚现象，导致聚合体系不稳定。可逆加成
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断裂链转移(RAFT)聚合具备适用单体广、反应要求低的优点，可成功将大量的亲水单体与丙烯酸酯单体共聚，且可达到较高的转化率。双亲性大分子RAFT试剂不仅作为RAFT聚合反应的链转移试剂，还可作为唯一的乳化剂，但需要在反应过程中补加碱来提高聚合稳定性，然而，碱溶液加入过快会影响亲水单体的成核稳定性，加入过慢会导致大分子RAFT试剂的乳化能力不足，因此，合适的碱溶液滴加速度可提高乳液聚合稳定性，减少聚合出渣。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂及其制备方法。本专利技术使用亲水链段含有羟基基团和羧基基团的双亲性大分子RAFT试剂作为乳化剂，制备了嵌段结构的聚丙烯酸酯类粘合剂，具有两个玻璃化转变温度，并含有大量的活性羟基，使其所形成的涂料印花胶膜具有优异的印花色牢度和软而不粘的手感。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂的制备方法，先称取反应原料，本专利技术制备的粘合剂乳液包含下列重量组份的原料：
[0008][0009]包括以下合成步骤：
[0010](1)将双亲性大分子RAFT试剂、一半的苯乙烯和一半的丙烯腈与去离子水搅拌混合均匀，加热升温至60～80℃，通氮气30min，加入引发剂水溶液，引发聚合，反应1～2h。
[0011](2)第一步反应结束后，同时匀速滴加碱的水溶液以及丙烯酸酯和部分含羟基的丙烯酸酯单体的混合油相，其中，碱的水溶液控制在1～1.5h内滴加完毕，混合油相控制在2～3h内滴加完毕，滴加过程中的反应温度控制为75～80℃。全部滴加完毕后，80℃保温1h。
[0012](3)第二步反应结束后，匀速滴加无醛交联单体、剩余的苯乙烯和含羟基的丙烯酸酯单体的混合油相，控制在1～2h内滴加完毕，滴加过程中的反应温度控制为75～80℃。滴加完毕后，80℃保温1h。反应结束后，降至室温，加入封闭异氰酸酯交联剂，搅拌均匀，过滤获得软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂。
[0013]进一步地，所述的双亲性大分子RAFT试剂的化学结构通式为：
[0014][0015]其中Z基团为：苯基、苄基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基及其异构体、戊基及其异构体、乙氧基、甲氧基硫醇、乙巯基、异丙巯基、丁巯基、C12巯基；R基团选自：1
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甲基苯甲基、1，1
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二甲基苯甲基、异丙酸基、2
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二异丁酸基、2
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异丁腈基、氰基戊酸基、3
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苯甲酸基，O代表亲油性单体，G代表功能性亲水单体，L代表含羧基的离子型亲水单体。其中，亲油性单体为苯乙烯，丙烯酸酯类，甲基丙烯酸酯类，丙烯腈，丁二烯，异戊二烯；含羧基的离子型亲水性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中一种或多种按任意比例混合组成；功能性亲水单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种按任意比例混合组成。此外，m＝m1+m2,m1为功能性亲水单体数目，m2为含羧基的离子型亲水单体数目，m/n在2:1到7:1之间，m1和m2的比值在9:1到1:9之间，双亲性大分子RAFT试剂的分子量为1000～10000。
[0016]进一步地，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种，优选丙烯酸丁酯。
[0017]进一步地，所述无醛交联单体为N
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(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N
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正丁氧基甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一种，优选添加量为3％～5％。
[0018]进一步地，所述含羟基的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种，优选添加量为5％～8％。
[0019]所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢中的一种。
[0020]所述碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种。
[0021]步骤(2)与步骤(3)中含羟基的丙烯酸酯单体的质量比例为4:1。
[0022]所述交联剂为交联剂KL
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60、交联剂JL
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5080、交联剂HJ
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C08和交联剂DM
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45中的一种。
[0023]本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂。
[0024]目前，聚丙烯酸酯粘合剂制备过程中含羟基丙烯酸酯单体的使用量普遍在0～3％，使其与封闭异氰酸酯交联剂的交联点较少，牢度提升效果不明显。同时，在RAFT聚合工艺中，碱溶液通常是在第一单体反应完毕后一次性添加，但当体系中亲水单体浓度较高时，聚合过程中容易出渣。
[0025]本专利技术利用乳液聚合，结合RAFT聚合技术，采用碱溶液和单体同时滴加的方式，解决了亲水单体过多导致体系失稳的问题，制备了高羟值的嵌段聚丙烯酸酯乳液，作为印花粘合剂，可以达到柔软的手感但不发粘，且色牢度优异，可显著提高现有印花粘合剂的各种性能。本专利技术得到的软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂还具有如下有益效果：1.嵌段结构使得聚合物具有两个玻璃化转变温度，在提高胶膜柔软度的同时解决了表面发粘问题；2.粘合剂乳液中含有大量羟基，提高了乳液和封闭异氰酸酯交联剂的协同作用，使其印本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下合成步骤：(1)称取反应原料，其中，反应原料中各组分的质量分数为：丙烯酸酯20％～30％、苯乙烯5％～10％、丙烯腈1％～5％、无醛交联单体1％～5％、含羟基的丙烯酸酯单体2％～10％、双亲性大分子RAFT试剂0.1％～2％、碱0.01％～2％、引发剂0.05％～0.15％、去离子水45％～55％、封闭异氰酸酯交联剂5％～8％。将双亲性大分子RAFT试剂、一半的苯乙烯和一半的丙烯腈与去离子水搅拌混合均匀，加热升温至60～80℃，通氮气30min，加入引发剂水溶液，引发聚合，反应1～2h。(2)第一步反应结束后，同时匀速滴加碱的水溶液以及丙烯酸酯和部分含羟基的丙烯酸酯单体的混合油相，其中，碱的水溶液控制在1～1.5h内滴加完毕，混合油相控制在2～3h内滴加完毕，滴加过程中的反应温度控制为75～80℃。全部滴加完毕后，80℃保温1h。(3)第二步反应结束后，匀速滴加无醛交联单体、剩余的苯乙烯和含羟基的丙烯酸酯单体的混合油相，控制在1～2h内滴加完毕，滴加过程中的反应温度控制为75～80℃。滴加完毕后，80℃保温1h。反应结束后，降至室温，加入封闭异氰酸酯交联剂，搅拌均匀，过滤获得软而不粘的高色牢度涂料印花粘合剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的双亲性大分子RAFT试剂的亲水链段含有羟基基团和羧基基团单体，其化学结构通式为：其中Z基团为：苯基、苄基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基及其异构体、戊基及其异构体、乙氧基、甲氧基硫醇、乙巯基、异丙巯基、丁巯基、C12巯基；R基团选自：1
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甲基苯甲基、1，1
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二甲基苯甲基、异丙酸基、2
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二异丁酸基、2
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异丁腈基、氰基戊酸基、3
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苯甲酸基，O代表亲油性单体，G代表功能性亲水单体，L代表含羧基的离子型亲水单体。其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于本成，卢奕江，袁国伟，王静昌，柴宇伦，陈八斤，陈英英，王胜鹏，罗英武，
申请(专利权)人：浙江传化功能新材料有限公司传化智联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：