一種滌綸硬質(zhì)棉處理劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種滌綸硬質(zhì)棉處理劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 硬質(zhì)棉是由滌綸短纖制成環(huán)保無(wú)紡布產(chǎn)品。硬質(zhì)棉是目前市場(chǎng)上唯一可完全取代 海綿、椰棕的一種新型環(huán)保材料。美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家對(duì)硬質(zhì)棉油劑的研究一直很 活躍，而我國(guó)硬質(zhì)棉油劑的研究開發(fā)生產(chǎn)，卻是剛剛起步，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已有30個(gè) 左右單位開發(fā)硬質(zhì)棉油劑，但產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)比美國(guó)高爾斯頓差。因此，我國(guó)迫切需要滌綸硬 棉1?效處理劑。
[0003] "核一殼"乳液聚合物是由不同性質(zhì)的兩種或多種單體在一定條件下按階段聚合 (即種子聚合或多階段聚合），使乳膠顆粒內(nèi)部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別富集不同的成分，通過(guò)核 和殼的不同組合，得到一系列不同形態(tài)的乳膠粒子；該方法賦予核/殼不同的功能，獲得具 有一般無(wú)規(guī)共聚物、機(jī)械共混物難以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)異性能。當(dāng)前"核一殼"乳液聚合物以優(yōu)異、獨(dú) 特的性能在粘接領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用；但"核一殼"結(jié)構(gòu)固體粉末聚合物的應(yīng)用報(bào)道很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑。
[0005] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案，具體如下：
[0006] 一種滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑，包括如下重量份的組份：
[0007] 硬單體：
[0008] 甲基丙烯酸 2?8份
[0009] 甲基丙烯酸甲酯 1?4份
[0010] 軟單體：
[0011] 丙烯晴 6?12份
[0012] 苯乙烯 4?8份
[0013] 乳化劑：
[0014] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 1?3份
[0015] 交聯(lián)劑：
[0016] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶聯(lián)劑）0· 1?0· 2份
[0017] 催化劑：過(guò)硫酸銨 0· 2?0· 4份
[0018] 雙氧水（35% ) 0.3 ?0.6 份。
[0019] 優(yōu)選的，一種滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑，包括如下重量份的組份：
[0020] 單體：
[0021] 甲基丙烯酸 2?6份 甲基丙烯酸甲酯 1?3份 丙烯晴 8?12份 苯乙烯 3?8份
[0022] 乳化劑：
[0023] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 1?3份
[0024] 交聯(lián)劑：
[0025] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶聯(lián)劑）0· 1?0· 2份
[0026] 更加優(yōu)選的，一種滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑，包括如下重量份的組份：
[0027] 單體：
[0028] 甲基丙烯酸 5份 甲基丙烯酸甲酯 3份 丙烯晴 10份 苯乙烯 6份
[0029] 乳化劑：
[0030] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 2份
[0031] 交聯(lián)劑：
[0032] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶聯(lián)劑）0. 1份
[0033] 催化劑：過(guò)硫酸銨 0· 3份
[0034] 雙氧水（35% ) 0.4 份
[0035] 所述的滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑的制備方法如下：
[0036] 1、催化劑的配置：
[0037] 將IOOg的純凈水置于250ML的燒杯中，開動(dòng)攪拌器依次投入過(guò)硫酸銨和雙氧水 (35% )攪拌30分鐘備用。
[0038] 2、預(yù)乳液配置：
[0039] 將甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、苯乙烯、嵌段型氨基聚醚改性硅油和水 置于1000ML的反應(yīng)釜中，在高剪切分散乳化機(jī)中，將轉(zhuǎn)速調(diào)到20000rpm，處理5分鐘。
[0040] 3、滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑制備：
[0041] 將膠體保護(hù)劑加入到預(yù)乳液中攪拌升溫到50°C，慢慢滴加催化劑，控制反應(yīng)速度 和反應(yīng)溫度，溫度控制在80°C以內(nèi)，催化劑滴加時(shí)間控制在40分鐘到60分鐘，滴加完成催 化劑后，在80°C保溫反應(yīng)2小時(shí)，加入γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷繼續(xù)反應(yīng)1小 時(shí)，加入緩沖劑降溫到50°C包裝成品。
[0042] 為產(chǎn)品的性能更加優(yōu)選，，使得制備出的滌綸硬質(zhì)棉高效處理劑具有較高的儲(chǔ)存 穩(wěn)定性，還包括有如下重量份組分：
[0043] 膠體保護(hù)劑 0. 5?2份
[0044] 緩沖劑 0.1?0.3份。
[0045] 優(yōu)選的膠體保護(hù)劑為羥乙基纖維素（HEC)、明膠、阿拉伯膠、海藻酸鈉的一種或幾 種。由于保護(hù)膠體的加入，使涂膜的耐水性下降，用量取下限為好。
[0046] 優(yōu)選的緩沖劑為碳酸氫鈉，磷酸二氫鈉，醋酸鈉的一種或幾種。使體系的pH值維 持相對(duì)穩(wěn)定，使鏈引發(fā)正常進(jìn)行。
[0047] 本發(fā)明采用乳液聚合方法合成出具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸類聚合物，與增塑劑、填 料等添加劑共混制備溶膠，在高溫烘培工藝下溶膠轉(zhuǎn)變成凝膠，同時(shí)兼顧溶膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定 性和凝膠的物理機(jī)械性能，最終在纖維表面形成一層堅(jiān)硬的保護(hù)膜，具有防震、防腐、隔熱、 抗石擊等物理機(jī)械性能，在硬質(zhì)棉滌綸短纖工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0048] 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/異丁酯都屬于軟單體，其均聚物具有良好的成膜性 和粘附性，賦予涂膜一定的柔韌性和延展性，與極性增塑劑（如TCP)和非極性增塑劑（如 DOP、DINP)都具有優(yōu)異的相容性，在室溫下，液態(tài)溶膠迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)凝膠，其轉(zhuǎn)變過(guò)程不 超過(guò)15分鐘。甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯屬于硬單體，可以賦予涂膜的硬度和強(qiáng)度，耐熱 性好，但強(qiáng)極性聚合物PMA與增塑劑TCP、DOP、DINP都不相容，其溶膠即使在高溫狀態(tài)下 也不會(huì)轉(zhuǎn)變成凝膠；PMM與極性增塑劑TCP具有較好的相容性，而與非極性增塑劑的相容 性較差，其凝膠脆而硬，沒(méi)有彈性。由于相容性的緣故，PMA和PMM的溶膠表現(xiàn)出良好的 儲(chǔ)存穩(wěn)定性，即溶膠粘度隨時(shí)間的變化不顯著。硬質(zhì)棉滌綸短纖工業(yè)中的油劑必須具備兩 個(gè)基本條件：油劑要有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，便于運(yùn)輸、噴涂或浸漬工藝的穩(wěn)定操作；同時(shí)油 劑轉(zhuǎn)換凝膠時(shí)，要具有良好的物理機(jī)械性能，如具有防震、防腐、隔熱、抗石擊等。縱觀所有 丙烯酸類均聚物和共聚物，沒(méi)有一種聚合物能夠同時(shí)滿足上述條件，但選用丙烯酸類軟單 體作核，硬單體作殼，此類軟核硬殼聚合物可以綜合不同種類丙烯酸聚合物的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避 短，同時(shí)兼顧了溶膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和凝膠的物理機(jī)械性能。
[0049] 本發(fā)明利用"核一殼"乳液聚合物技術(shù)，在乳液聚合過(guò)程中采用甲基丙烯酸和甲基 丙烯酸甲酯硬單體外，用丙烯晴及苯乙烯替代了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/異丁酯軟單 體，且在制備過(guò)程中采用少量的自主專利技術(shù)的嵌段型氨基聚醚改性硅油作為乳化劑，在 體系中添加了 Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶聯(lián)劑）交聯(lián)劑，制備 出了具有自交聯(lián)性能的丙烯酸核殼乳液，該乳液具有更高的存儲(chǔ)穩(wěn)定性好，用其處理的滌 綸短纖硬度高，解決了制備滌綸短纖硬棉油劑的科技難題，應(yīng)用簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，保 障了生產(chǎn)工人的安全，降低了滌綸短纖生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在處理滌綸纖維 時(shí)具有優(yōu)良的硬度、彈性、不黃變、抗水抗靜電以及環(huán)保性的綜合效果。
[0050] 本發(fā)明的有益效果是：1)、本產(chǎn)品采用"核一殼"乳液聚合物技術(shù)替代傳統(tǒng)乳液 聚合，大大提高了聚合物乳液性能。2)、在乳液聚合過(guò)程中采用甲基丙烯酸和甲基丙烯酸 甲酯硬單體外，用丙烯晴及苯乙烯替代了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/異丁酯軟單體，避免 了聚合物處理滌綸短纖硬度、附著力差的缺點(diǎn)，提高了產(chǎn)品的應(yīng)用性能。3)、在體系中添加 了 Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶聯(lián)劑）交聯(lián)劑，制備出了具有自 交聯(lián)性能的丙烯酸核殼乳液，大大