纺织涂层用丙烯酸树脂及其应用、共聚物的制备方法与流程

    技术2026-06-05  6


    本发明涉及纺织品涂层整理剂,具体而言,涉及一种纺织涂层用丙烯酸树脂及其应用、共聚物的制备方法。


    背景技术:

    1、纺织品涂层整理剂又称涂层胶,是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜,不仅能改善织物的手感、外观和风格,而且能增加织物的功能,使织物具有防水、耐水压、通气透湿,阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。

    2、早在二千多年前,古代中国人民就已经把涂层胶用于织物表面,那时多为生漆、桐油等天然化合物,主要用于防水布的制作。时至近代,出现了性能优越的多种合成聚合物类涂层胶。最初的产品存在只防水而不透湿的缺陷,涂层织物使用时有闷热感,舒适性差。为了改善涂层胶的通气透湿性,自70年代以来,科研人员通过对涂层胶化学结构的改性和变换涂层加工方法等手段研制出了一系列防水透湿型织物用涂层胶。近年来,功能型涂层胶和复合型涂层胶也有了较大的发展。

    3、现在市面上常用的纺织涂层胶大多数为聚氨酯涂层胶。聚氨酯涂层胶有弹性、强度好,但是成本较高、耐候性差,遇水、热、碱要水解,且易泛黄,而丙烯酸树脂耐日光和气候牢度好,不易泛黄,透明度和共容性好,有利于生产有色涂层产品,且耐洗性好、粘着力强、成本较低。

    4、经调查,现在市面上使用最多的丙烯酸树脂涂层胶是以悬浮法、乳液盐析法聚合而成的丙烯酸酯涂层胶片,这两种方式聚合而成的丙烯酸酯涂层胶片需用甲苯等溶剂进行二次溶解才可使用,且合成过程中会出现废水,废水中含有未反应完全的丙烯酸树脂单体及其副产物,不利于环境保护,处理废水的过程更是对资源的浪费。

    5、专利cn101275051b公开了一种丙烯酸树脂涂层剂及其制备方法,该方法是将传统的悬浮法合成丙烯酸涂层防水剂改为乳液盐析法合成,虽然该方法比悬浮聚合法合成提高了单体转化率,减少了有机废气和废水中的coa,但依旧会产生废水,造成资源的浪费。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供一种纺织涂层用丙烯酸树脂及其应用、共聚物的制备方法,以解决现有技术中纺织品涂层胶成本高、耐候性或者环保性差的问题。

    2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种纺织涂层用丙烯酸树脂,该纺织涂层用丙烯酸树脂含有共聚物、金属盐固化剂混合物和有机固化剂,其中,

    3、金属盐固化剂混合物包括乙酰丙酮、乙酰丙酮铝和抑制剂;

    4、共聚物为共聚单体在引发剂的作用下共聚而成,共聚单体包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯。

    5、进一步地,以重量百分含量计,共聚单体中,(甲基)丙烯酸的含量为0.75~7.5%,(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为45~82.5%,余量为其他功能单体;

    6、优选的,以重量百分比计,共聚物由以下原料制备而成:0.5~5重量份的(甲基)丙烯酸、30~55重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯、10~25重量份的其他功能单体、0.5~2重量份的引发剂和40~50重量份的第一溶剂;

    7、优选的,(甲基)丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛脂、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸月桂酯中的任意一种或者多种;

    8、优选的,其他功能单体包括苯乙烯、丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯中的任意一种或者多种;

    9、优选的,引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、过氧化二苯甲酰和1,4-(二叔丁基过氧化碳)环己烷中的任意一种或者多种;

    10、优选的,第一溶剂选自醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯和n,n-二甲基甲酰胺中的任意一种或者多种。

    11、进一步地,共聚物的酸值为5~15mgkoh/g,共聚物的重均分子量为100000~1200000。

    12、进一步地,抑制剂选自异丙醇、异丁醇中的任意一种或者多种;

    13、优选的,金属盐固化剂混合物中乙酰丙酮、乙酰丙酮铝和抑制剂的重量比为1:1~2:10~15;

    14、优选的,金属盐固化剂混合物中还包括第二溶剂,第二溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯以及n,n二甲基甲酰胺中的任意一种或者多种。

    15、进一步地,有机固化剂为异氰酸酯固化剂和密胺固化剂中的任意一种或者多种。

    16、进一步地,共聚物和金属盐固化剂混合物的重量比为5:1~200:1;

    17、优选的,以共聚物、金属盐固化剂混合物和有机固化剂的总质量份为100份计,共聚物和金属盐固化剂混合物的总重量份为95~99.5份,有机固化剂的重量份为0.5~5份。

    18、根据本技术的另一方面,提供了一种如上述任一种的共聚物的制备方法,该制备方法包括:步骤s1,将第一用量的共聚单体与第一用量的第一溶剂混合,形成第一预混物;步骤s2,将第一预混物与第一用量的引发剂混合,保温反应0.5~2h,得到第一预聚物;步骤s3,将第二用量的共聚单体和第二用量的引发剂滴加至第一预聚物中,滴加完毕后,保温反应0.5~2.5h,得到第二预聚物;步骤s4,将第三用量的共聚单体和第三用量的引发剂与第二预聚物混合,保温反应0.5~2.5h,得到第三预聚物;步骤s5,将第四用量的引发剂和第二用量的第一溶剂与第三预聚物混合,保温反应,得到共聚物;其中,第一用量的共聚单体为共聚单体总量的40~60%,第二用量的共聚单体为共聚单体总量的32~54%,第三用量的共聚单体为共聚单体总量的4~12%;第一用量的引发剂为引发剂总量的5%~50%,第二用量的引发剂为引发剂总量的5%~50%,第三用量的引发剂为引发剂总量的15%~60%,第四用量的引发剂为引发剂总量的0~75%;第一用量的第一溶剂为第一溶剂总量的40~95%,第二用量的第一溶剂为第一溶剂总量的2~10%。

    19、进一步地,步骤s2包括:将第一预混物加热至70~90℃,与第一用量的引发剂混合,保温反应的保温温度为70~90℃;

    20、步骤s3、步骤s4和步骤s5的保温反应的保温温度为70~90℃。

    21、进一步地,步骤s2至步骤s5在惰性气体氛围中进行;

    22、步骤s3中,先将第二用量的共聚单体和第二用量的引发剂混合均匀后共同滴加至第一预聚物中,优选的,滴加的时间为1~3.5h;

    23、步骤s5中,将第四用量的引发剂和第二用量的第一溶剂分成1至4次与第三预聚物混合,除最后一次外每一次混合后保温0.5~2.5h,最后一次混合后保温0.5~5h;

    24、优选的,制备方法还包括步骤s6,将步骤s5制备的共聚物与第三用量的第一溶剂混合进行稀释,第三用量的第一溶剂为第一溶剂总量的2~20%。

    25、根据本技术的又一个方面,提供了上述任一种的纺织涂层用丙烯酸树脂作为纺织涂层的应用。

    26、应用本发明的技术方案,该纺织涂层用丙烯酸树脂对配方进行了优化调整,其原料价廉易得,尤其是添加了含有特定组分的金属盐固化剂混合物,能够和(甲基)丙烯酸发生螯合反应,促进涂层固化,于此同时,金属盐固化剂混合物中的抑制剂,能够延长涂覆工序的开放时间,便于涂覆,从而能够提高下线熟化度,做到收卷不粘辊,从而提高涂层的涂覆效率,降低涂层成本。而且本技术的纺织涂层用丙烯酸树脂包覆性良好,能够在薄涂的情况下达到优良的遮光度和保色性,使用在伞布、箱包等底涂时,具有良好的附着力、防水性、柔韧性和耐磨性,有效降低伞布、箱包等涂布成本。


    技术特征:

    1.一种纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,所述纺织涂层用丙烯酸树脂含有共聚物、金属盐固化剂混合物和有机固化剂,其中,

    2.根据权利要求1所述的纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,以重量百分含量计,所述共聚单体中,(甲基)丙烯酸的含量为0.75~7.5%,(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为45~82.5%,余量为其他功能单体;

    3.根据权利要求1所述的纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,所述共聚物的酸值为5~15mgkoh/g,所述共聚物的重均分子量为100000~1200000。

    4.根据权利要求1所述的纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,所述抑制剂选自异丙醇、异丁醇中的任意一种或者多种;

    5.根据权利要求1所述的纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,所述有机固化剂为异氰酸酯固化剂和密胺固化剂中的任意一种或者多种。

    6.根据权利要求1至5任一项所述的纺织涂层用丙烯酸树脂,其特征在于,所述共聚物和所述金属盐固化剂混合物的重量比为5:1~200:1;

    7.一种如权利要求1至6任一项所述的共聚物的制备方法,其特征在于,包括:

    8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2包括:将所述第一预混物加热至70~90℃,与第一用量的引发剂混合,所述保温反应的保温温度为70~90℃;

    9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2至步骤s5在惰性气体氛围中进行;

    10.一种权利要求1至6任一项所述的纺织涂层用丙烯酸树脂作为纺织涂层的应用。


    技术总结
    本发明提供了一种纺织涂层用丙烯酸树脂及其应用、共聚物的制备方法。该纺织涂层用丙烯酸树脂含有共聚物、金属盐固化剂混合物和有机固化剂,其中,金属盐固化剂混合物包括乙酰丙酮、乙酰丙酮铝和抑制剂;共聚物为共聚单体在引发剂的作用下共聚而成,共聚单体包括(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸烷基酯。该纺织涂层用丙烯酸树脂对配方进行了优化调整,其原料价廉易得,尤其是添加了含有特定组分的金属盐固化剂混合物,能够和(甲基)丙烯酸发生螯合反应,促进涂层固化,于此同时,金属盐固化剂混合物中的抑制剂,能够延长涂覆工序的开放时间,便于涂覆,从而能够提高下线熟化度,做到收卷不粘辊,从而提高涂层的涂覆效率,降低涂层成本。

    技术研发人员:黄森彪,韩永芬,刘多新,潘卓豪
    受保护的技术使用者:福斯特(安吉)新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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