專利名稱：丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種靜電植絨粘合劑及制備方法，其為一種環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂共同改性的丙烯酸酯聚合乳液，特別適用于靜電植絨織物對于高牢度的需求。
背景技術(shù)：
靜電植絨產(chǎn)品由于其耐磨、密封、隔音、隔熱、防燙、防污等實用功能，已廣泛應(yīng)用于紡織、汽車內(nèi)飾、玩具等行業(yè)。靜電植絨粘合劑是影響靜電植絨產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵材料之一。靜電植絨粘合劑通常可以分為乳液型和溶劑型兩類。溶劑型優(yōu)點是固化溫度較低，但存在污染嚴重、烘干時易發(fā)生火災(zāi)等缺點。乳液型粘合劑由于其操作方便，無毒、無污染，是使用最多的一類粘合劑。在乳液型粘合劑中，聚丙烯酸酯類因其制備和使用安全無毒，具有良好的成膜性、柔韌性、耐老化、耐候性和卓越的機械性能，而獲得廣泛應(yīng)用。但是其存在透氣性差、附著力不足，不耐水，低溫手感變脆變硬，高溫手感發(fā)粘等問題。為了提高乳液型丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的使用機能對其進行改性。CN94104553.6專利公開了一種名稱為《常溫固化型靜電植絨粘合劑》，其公開的是一種含有丙烯酸酯類、環(huán)氧樹脂類、丙烯酸或者丙烯酸與酰胺類化合物的互穿網(wǎng)絡(luò)共聚乳液的制備方法。其采用環(huán)氧樹脂對丙烯酸酯進行改性，選用室溫固化劑與環(huán)氧樹脂在常溫條件下固化。該發(fā)明適合于需要常溫固化的產(chǎn)品，固化時間較長，為48小時，不利于連續(xù)性大生產(chǎn)。其它介紹靜電植絨粘合劑相關(guān)的技術(shù)文獻資料也只是介紹單一的環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂對丙烯酸酯的改性。經(jīng)過改性后的丙烯酸酯靜電植絨粘合劑往往不能同時滿足靜電植絨織物在柔軟性，耐寒性，高牢度，耐水性等方面的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種柔軟，耐寒(是對植絨產(chǎn)品極限脆化溫度的測試數(shù)據(jù))，附著力強，耐水性優(yōu)，熱固穩(wěn)定性優(yōu)，耐候性好的一種環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂共同改性的丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法。本發(fā)明丙烯酸酯靜電植絨粘合劑:
原料重量比為:十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2-1.5，十二烷基硫酸鈉1.2-1.5，衣康酸0.5-1，N-羥甲基丙烯酰胺2.5-3.0，丙烯酸2-2.5，丙烯酸丁酯75-85，丙烯酸異辛酯21-26，苯乙烯10-12，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570) 2.39-2.84，環(huán)氧樹脂E-44 5-7，已二酸二酰肼3.92-5.49，醋酸鈉0.07-0.08，過硫酸銨0.4-0.5，去離子水145-170,經(jīng)乳液聚合后形成的聚合物乳液；
技術(shù)指標:
外觀:白色乳液 離子性:陰pH 值:7-8 固含量:45±1%。本發(fā)明丙烯酸酯靜電植絨粘合劑制備方法:
原料重量配比:
十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2-1.5克，十二烷基硫酸鈉1.2-1.5克，衣康酸0.5-1克，N-羥甲基丙烯酰胺2.5-3.0克，丙烯酸2-2.5克，丙烯酸丁酯75-85克，丙烯酸異辛酯21-26克，苯乙烯10-12克，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.39-2.84克，環(huán)氧樹脂E-44 5-7克，已二酸二酰肼3.92-5.49克，醋酸鈉0.07-0.08克，過硫酸銨0.4-0.5克，去離子水145-170克。制備方法:
1)將去離子水50-75克與全部的乳化劑即十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2-1.5克、十二烷基硫酸鈉1.2-1.5克加入到預(yù)乳釜，充分溶解，然后加入單體即衣康酸0.5-1克、N-羥甲基丙烯酰胺2.5-3.0克、丙烯酸2-2.5克、丙烯酸丁酯75-85克、丙烯酸異辛酯21-26克、苯乙烯10-12克、環(huán) 氧樹脂E-44 5-7克，充分攪拌乳化，形成預(yù)乳液；
2)取重量1%的預(yù)乳液與Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.39-2.84克混合均勾，備用；
3)過硫酸銨0.4-0.5克與去離子水10克混合制成過硫酸銨水溶液，備用；
4)醋酸鈉0.07-0.08克與去離子水2克混合制成醋酸鈉水溶液，備用；
5)已二酸二酰肼3.92-5.49克與去離子水15克混合制成已二酸二酰肼水溶液，備
用；
6)將68克去離子水和重量5%的預(yù)乳液加入到反應(yīng)釜中，升溫到70-75°C，加入全部的醋酸鈉水溶液和2克過硫酸銨水溶液,反應(yīng)20-30分鐘,然后開始滴加過硫酸銨水溶液6.5克和剩余的預(yù)乳液，在2.5-3小時滴加完畢；然后滴加步驟2)的混合液和剩余的過硫酸銨水溶液，在0.5-1小時滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在78-82°C ；
7)升溫到85-90°C，熟化1-1.5小時，然后降溫到30_40°C，用質(zhì)量百分比濃度為25%的氨水調(diào)PH值等于7-7.5，加入已二酸二酰肼水溶液，攪拌均勻，用去離子水調(diào)固含量等于45 ±1%，得產(chǎn)品。上述方法中調(diào)整乳液固含量所用的去離子水是不在原料配比的去離子水量之中的。固含量是指在105±1°C條件下，烘干2小時后剩余部分占總量的百分數(shù)。本發(fā)明采用種子乳液聚合法，使用軟單體丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯可以增加植絨產(chǎn)品的柔軟性、耐寒性和提高絨毛在基布上的附著力。應(yīng)用硬單體苯乙烯可以增強聚合物內(nèi)聚力，從而提高植絨產(chǎn)品的耐磨牢度。N-羥甲基和羧基基團，交聯(lián)后能夠進一步提高聚合物對織物的附著力和對絨毛在基布上的粘接牢度，同時改善聚合物成膜后彈性。本發(fā)明所述丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其所用有機硅為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，有機硅主鏈中含有高鍵能的S1-O鍵(鍵能高達450KJ/mol )，所以具有優(yōu)異的耐高溫、耐化學(xué)品、耐紫外光等性能，同時有機硅樹脂表面能較低，因此具有優(yōu)良的耐水性和抗沾污性。未改性的丙烯酸乳液聚合物為線性高分子，主鏈上帶有丙烯酸酯的極性基團，對水較敏感；而用有機硅改性的乳液聚合物，在線性高分子的鏈段上引入了硅氧烷基團，含硅氧烷基的丙烯酸聚合物的表面張力低于不含硅的丙烯酸聚合物的表面張力，導(dǎo)致樹脂間的相分離，為了達到體系的表面能最低，低表面能的組分將逐漸向外遷移，高表面能的組分逐漸向內(nèi)遷移，這樣含硅氧烷基的聚合物就遷移到涂層表面。硅氧烷再經(jīng)水解縮合反應(yīng)形成S1-O-Si鍵，能增強涂膜表層的致密度，提高涂膜的耐水性。本發(fā)明采用有機硅單體延遲滴加的技術(shù)，有效防止了 Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在乳液聚合過程中的過渡水解及縮合反應(yīng)，提高了聚合物大分子鏈中有機硅鏈節(jié)的含量，從而使所得聚合物兼具有機硅樹脂和丙烯酸樹酯的優(yōu)點。本發(fā)明所述的高牢度靜電植絨粘合劑，其所用環(huán)氧樹脂可為脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、芳香族環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂；通常米用雙酌' A型環(huán)氧樹脂,如E_51, E_44, E_33、E_31等。因為環(huán)氧樹脂隨著分子量的降低，分子鏈變短，環(huán)氧值升高，粘度降低。分子鏈越小，固化產(chǎn)品硬度越高，柔韌性越低，所以本發(fā)明選用環(huán)氧樹脂E-44。在聚合反應(yīng)過程中，環(huán)氧基打開環(huán)氧環(huán)，接到聚合物主鏈上，從而賦予了聚合物環(huán)氧樹脂的特點。雙酚A型環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基、羥基賦予樹脂反應(yīng)性，使聚合物具有很強的內(nèi)聚力和粘接力。醚鍵和羥基是極性基團，有助于提高浸潤性和粘附力。苯環(huán)賦予聚合物以耐熱性和剛性，一O— C一鍵的鍵能高，從而提高了耐堿性。由于雙酚A型環(huán)氧樹脂的這些結(jié)構(gòu)特點決定了反應(yīng)后聚合物具有內(nèi)聚力高、粘接力強、耐溶劑性能好，并可與多種固化劑配合使用的特點。在選用固化劑時，可以選用常溫固化劑，但是存在配制的乳液存放時間短，固化時間長，不利于生產(chǎn)的缺點。本發(fā)明選用潛伏性固化劑 已二酸二酰肼，只要不加熱可長期存放，有利于生產(chǎn)應(yīng)用。
具體實施例方式實施例1
原料配比:
十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2克，十二烷基硫酸鈉1.2克，衣康酸0.5克，N-羥甲基丙烯酰胺2.5克，丙烯酸2克，丙烯酸丁酯75克，丙烯酸異辛酯21克，苯乙烯10克，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.39克，環(huán)氧樹脂E-44 5克，已二酸二酰肼3.92克，醋酸鈉0.07克，過硫酸銨0.4克，去離子水145克；
制備方法:
1)取去離子水50克與全部的乳化劑即十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚、十二烷基硫酸鈉加入到預(yù)乳釜，進行充分溶解，然后加入單體即衣康酸、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯和環(huán)氧樹脂，充分攪拌乳化，形成預(yù)乳液；
2)取重量1%的預(yù)乳液與Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均勻，備用；
3)過硫酸銨0.4克與去離子10克混合制成過硫酸銨水溶液，備用；
4)醋酸鈉0.07克與去離子水2克混合制成醋酸鈉水溶液,備用；
5)已二酸二酰肼3.92與去離子水15克混合制成已二酸二酰肼水溶液，備用；
6)取68克去離子水和重量5%的預(yù)乳液加入到反應(yīng)釜中，升溫到70-75°C，加入全部的醋酸鈉水溶液和2克過硫酸銨水溶液,反應(yīng)20-30分鐘,然后開始滴加過硫酸銨水溶液6.5克和剩余的預(yù)乳液，在2.5-3小時，滴加完畢；然后滴加步驟2)的混合液和剩余的過硫酸銨水溶液，在0.5-1小時反應(yīng)完畢，反應(yīng)溫度始終控制在78-82°C ；
7)升溫到85-90°C，熟化I小時，再降溫到30-40°C，用質(zhì)量百分比濃度為25%的氨水中和至pH值7-7.5，加入已二酸二酰肼水溶液，攪拌均勻，用去離子水調(diào)固含量到45 土 1%，得產(chǎn)品。
實施例2
原料配比:十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.3克，十二烷基硫酸鈉1.3克，衣康酸0.6克，N-羥甲基丙烯酰胺2.6克，丙烯酸2.2克，丙烯酸丁酯78克，丙烯酸異辛酯23克，苯乙烯11克，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.54克，環(huán)氧樹脂E-44 5.5克，已二酸二酰肼4.31克，醋酸鈉0.072克，過硫酸銨0.43克，去離子水155克，其中預(yù)乳釜使用去離子水60克；生產(chǎn)工藝過程同實施例1。實施例3
原料配比:十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.4克，十二烷基硫酸鈉1.4克，衣康酸0.8克，N-羥甲基丙烯酰胺2.8克，丙烯酸2.4克，丙烯酸丁酯82克，丙烯酸異辛酯25克，苯乙烯
11.5克，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.7克，環(huán)氧樹脂E-44 6克，已二酸二酰肼4.70克，醋酸鈉0.075克，過硫酸銨0.45克，去離子水165克，其中預(yù)乳釜使用去離水70克；生產(chǎn)工藝過程同實施例1。實施例4
原料配比:十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.5克，十二烷基硫酸鈉1.5克，衣康酸I克，N-羥甲基丙烯酰胺3克，丙烯酸2.5克，丙烯酸丁酯85克，丙烯酸異辛酯26克，苯乙烯12克，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.84克，環(huán)氧樹脂E-44 7克，已二酸二酰肼
5.49克，醋酸鈉0.08克，過硫酸銨0.5克，去離子170克，其中預(yù)乳釜用水75克；生產(chǎn)工藝同實施例1。實驗例:
分別取本實施例1-4產(chǎn)品200克與氨基樹脂10克、增稠劑5克混合配制乳液，粘度在20000±2000mPa.S (溫度25°C)，在T/C磨毛布上用刮刀涂布，上膠量為320 g/m2，進行靜電植絨。植絨后在150°C焙烘3分鐘，去掉浮毛，水洗晾干即可。檢測結(jié)果如下表:
權(quán)利要求
1.丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征是: 原料重量比為:十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2-1.5，十二烷基硫酸鈉1.2-1.5，衣康酸0.5-1，N-羥甲基丙烯酰胺2.5-3.0，丙烯酸2-2.5，丙烯酸丁酯75-85，丙烯酸異辛酯21-26,苯乙稀10-12, Y -甲基丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃燒2.39-2.84,環(huán)氧樹脂E-445-7，已二酸二酰肼3.92-5.49，醋酸鈉0.07-0.08，過硫酸銨0.4-0.5，去離子水145-170，經(jīng)乳液聚合后形成的聚合物乳液； 技術(shù)指標: 外觀:白色乳液 離子性:陰 pH 值:7-8 固含量:45±1%。
2.丙烯酸酯靜電植絨粘合劑制備方法: 1)將去離子水50-75克、十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚1.2-1.5克、十二烷基硫酸鈉1.2-1.5克加入到預(yù)乳釜，充分溶解，然后加入衣康酸0.5-1克、N-羥甲基丙烯酰胺2.5-3.0克、丙烯酸2-2.5克、丙烯酸丁酯75-85克、丙烯酸異辛酯21-26克、苯乙烯10-12克、環(huán)氧樹脂E-44 5-7克，充分攪拌乳化，形成預(yù)乳液； 2)取重量1%的預(yù)乳液與Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.39-2.84克混合均勾，備用； 3)過硫酸銨0.4-0.5克與去離子水10克混合制成過硫酸銨水溶液，備用； 4)醋酸鈉0.07-0.08克與去離子水2克混合制成醋酸鈉水溶液，備用； 5)已二酸二酰肼3.92-5.49克與去離子水15克混合制成已二酸二酰肼水溶液，備用； 6)將去離子水68克和重量5%的預(yù)乳液加入到反應(yīng)釜中，升溫到70-75°C，加入全部的醋酸鈉水溶液和2克過硫酸銨水溶液,反應(yīng)20-30分鐘,然后開始滴加過硫酸銨水溶液6.5克和剩余的預(yù)乳液，在2.5-3小時滴加完畢；然后滴加步驟2)的混合液和剩余的過硫酸銨水溶液，在0.5-1小時滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在78-82°C ； 7)升溫到85-90°C，熟化1-1.5小時，然后降溫到30_40°C，用質(zhì)量百分比濃度為25%的氨水調(diào)PH值等于7-7.5，加入已二酸二酰肼水溶液，攪拌均勻，用去離子水調(diào)固含量等于45 ±1%，得產(chǎn)品。
3.權(quán)利要求2方法得到的丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法，是由下列原料十二烷基醇聚氧乙烯(50)醚，十二烷基硫酸鈉，衣康酸，N-羥甲基丙烯酰胺，丙烯酸，丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯，苯乙烯，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，環(huán)氧樹脂E-44，已二酸二酰肼，醋酸鈉，過硫酸銨，去離子水，經(jīng)種子乳液聚合后制成的聚合物乳液，是一種環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂共同改性的丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。產(chǎn)品在柔軟性，耐寒性，耐候性，熱固穩(wěn)定性方面具有明顯的優(yōu)勢，特別在耐水性和附著力方面尤其突出。
文檔編號C08F220/18GK103214993SQ20131016060
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月4日
發(fā)明者李秀穎, 孫繼昌, 鄭文慧, 陳紅梅, 王冠中, 楊菁 申請人:遼寧恒星精細化工有限公司