納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法，為聚合物制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]有些染料雖然可以染出比較鮮艷的色澤，但由于染料上帶的水溶性基團(tuán)，使?jié)裉幚砝味炔患?，褪色和沾色現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅使紡織品本身外觀陳舊，同時(shí)染料脫落下來會(huì)沾污到白色或其他色澤的纖維上，產(chǎn)生沾色、搭色現(xiàn)象，如直接染料和酸性染料就易產(chǎn)生這樣的問題。另外，盡管活性染料可與纖維素纖維形成共價(jià)鍵結(jié)合，但在染色中，若存在水解染料或?qū)ξ存I合的染料皂洗不充分，也會(huì)使?jié)裉幚砝味认陆?；另外，與纖維已形成共價(jià)鍵的活性染料還可能在酸性或堿性條件下的斷鍵分解，以及耐氯色牢度、耐汗?jié)n牢度、耐日曬牢度不足等問題。問了改進(jìn)織物色牢度，可以進(jìn)行固色處理，這些可以提高各類染色牢度的助劑稱為固色劑。
[0003]目前的固色劑大致可以分為陽離子聚合物型固色劑，樹脂型固色劑(含甲醛樹脂型固色劑，含多胺樹脂型固色劑)、交聯(lián)反應(yīng)型固色劑。
[0004]利用固色劑中的季銨鹽或叔銨鹽等陽荷性基團(tuán)與陰離子染料結(jié)構(gòu)中的陰離子基團(tuán)離子鍵結(jié)合，使染料與固色劑形成不溶性的色淀在纖維上沉著，降低其水溶性而提高染物的皂洗牢度和白布的沾色牢度，固色劑的陽離子性越強(qiáng)，其皂洗，白布沾色牢度越好。但該類含陽荷性基團(tuán)的固色劑，因親水性強(qiáng)而降低其固色效果。
[0005]雖然固色劑能夠一定程度地改善面料在加工及服用過程中的色牢度，但陽光中所含的紫外線，易導(dǎo)致部分染料分子分解，從而引起色牢度的降低；因此，將紫外線吸收劑引入固色劑分子中，利用紫外線吸收基團(tuán)吸收日光中紫外線，減弱紫外線對染料結(jié)構(gòu)的破壞作用，從而提高日曬牢度及其他色牢度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)上述固色劑產(chǎn)品性能不足的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種可以改善耐光色牢度、摩擦牢度及其他牢度的納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是以核殼乳液聚合方式，以改性納米二氧化鈦分散液、陽離子單體、有機(jī)硅單體、乳化劑、引發(fā)劑、去離子水等，制備出固色劑乳液。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0009]納米二氧化鈦改性固色劑乳液，由改性納米二氧化鈦分散液、陽離子單體、有機(jī)硅單體、引發(fā)劑、乳化劑、去離子水為原料，經(jīng)核殼乳液聚合反應(yīng)制成，其中各組分以質(zhì)量份計(jì)為:改性納米二氧化鈦分散液12?23份、陽離子單體23?51份、有機(jī)硅單體11?19份、乳化劑16?24份、引發(fā)劑I?3份、去離子水600?940份；
[0010]納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法包括如下步驟:
[0011]步驟一、向反應(yīng)釜中加入12?23份改性納米二氧化鈦分散液、2/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、2/3去離子水，加熱至55?58°C，攪拌30分鐘，形成乳化液；弓丨發(fā)劑溶于30份去離子水中形成水溶液，待用；
[0012]步驟二、將1/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、剩余去離子水置于乳化釜中，攪拌30分鐘，形成核層乳化液；
[0013]步驟三、向反應(yīng)釜中加入10份引發(fā)劑溶液，于65?68°C保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成種子乳液；
[0014]步驟四、于I?2小時(shí)內(nèi)，將核層乳化液、10份引發(fā)劑溶液滴加于步驟三的種子乳液中，保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成核層乳液；
[0015]步驟五、將剩余引發(fā)劑溶液及剩余的陽離子單體、有機(jī)硅單體作為殼層單體于2小時(shí)內(nèi)滴加于步驟四的核層溶液中，在75-78?保溫反應(yīng)2小時(shí)，即得核殼結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦改性固色劑乳液；
[0016]所述改性納米二氧化鈦分散液的制備步驟如下:
[0017](I)、向攪拌釜中加入16?28份鋁鋯偶聯(lián)劑的水分散液，其中鋁鋯偶聯(lián)劑的有效含量為3?5% ;
[0018](2)、向攪拌釜中加入4?11份的納米二氧化鈦；
[0019](3)、水浴加熱，保持?jǐn)嚢韪獪囟仍?0?63°C，攪拌保溫45分鐘，得改性納米二氧化鈦分散液。
[0020]納米二氧化鈦不僅具有小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，還具有紫外屏蔽效應(yīng)、光催化效應(yīng)等，現(xiàn)已被較多地與丙烯酸酯乳液復(fù)合以提高乳液的綜合使用性能。
[0021]因?yàn)榧{米二氧化鈦粒徑小，比表面積大，表面原子嚴(yán)重配位不足，表面能高，處于非熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)，極易發(fā)生團(tuán)聚，較低的分散性甚至?xí)雇磕さ男阅鼙仍瓉硐陆祷蚋?。故在將無機(jī)納米T12粒子與有機(jī)單體混合前，需要對其表面進(jìn)行改性。
[0022]所述的鋁鋯偶聯(lián)劑是一種常見的改性無機(jī)納米粒子的試劑，具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，其分子中的一部分基團(tuán)可與粉體表面的各種官能團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵合，另一部分基團(tuán)可與有機(jī)基體發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)或物理纏擾，從而將兩種差異很大的材料牢固的結(jié)合起來，使無機(jī)填料和有機(jī)基體之間產(chǎn)生具有特殊功能的“分子橋”。
[0023]所述陽離子單體選自二烯丙基二甲基氯化銨、二烯丙基二乙氧基乙基)氯化銨、二烯丙基二羥丙基)溴化銨、順丁烯二酸二乙酯撐基雙[(辛烷基二甲基)氯/溴化銨]、順丁烯二酸二乙酯撐基雙[(十二烷基二甲基)氯/溴化銨]中的一種。
[0024]所述有機(jī)硅單體為雙端羥基硅油，分子量為400?800，粘度(25°C ):25-400cs ；羥基含量:4?8%。
[0025]所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、過硫酸鉀、過硫酸鈉、偶氮二異丁咪唑啉、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽中的一種。
[0026]所述的乳化劑是陽離子乳化劑與非離子乳化劑按I?3: I復(fù)配，所述的陽離子乳化劑為雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽、十二烷基胺聚氧乙烯醚雙烷基銨鹽；所述的非離子乳化劑為AEO-9、平平加O。
[0027]本發(fā)明工藝簡便、控制簡單、聚合體系穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)核層及殼層單體組分的配比，使納米二氧化鈦、陽離子單體及有機(jī)硅單體差別化的分布，以達(dá)到納米二氧化鈦改性固色劑乳液以提升固色劑性能的目的。通過該方法制備的固色整理劑產(chǎn)品具有良好成膜性、交聯(lián)性、柔軟性以及較強(qiáng)的陽離子強(qiáng)度，增強(qiáng)了其對織物摩擦牢度改善的效果，提升了固色劑抗紫外光性能。
[0028]具體實(shí)施方法:
[0029]下列實(shí)施方案，僅是舉例說明，不是僅有的，所以，一切在本發(fā)明范圍內(nèi)或是做與本發(fā)明相似的改變均包含于本發(fā)明之內(nèi)。
[0030]實(shí)施例一
[0031]納米二氧化鈦改性固色劑乳液，由改性納米二氧化鈦分散液、陽離子單體、有機(jī)硅單體、引發(fā)劑、乳化劑、去離子水為原料，經(jīng)核殼乳液聚合反應(yīng)制成，其中各組分以質(zhì)量份計(jì)為:改性納米二氧化鈦分散液15份、陽離子單體29份、有機(jī)硅單體13份、乳化劑18份、弓丨發(fā)劑2份、去尚子水820份。
[0032]納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法包括如下步驟:
[0033]步驟一、向反應(yīng)釜中加入改性納米二氧化鈦分散液、2/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、2/3去離子水，加熱至55°C，攪拌30分鐘，形成乳化液；引發(fā)劑溶于30份去離子水中形成水溶液，待用；
[0034]步驟二、將1/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、剩余去離子水置于乳化釜中，攪拌30分鐘，形成核層乳化液；
[0035]步驟三、向反應(yīng)釜中加入10份引發(fā)劑溶液，于65°C保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成種子乳液；
[0036]步驟四、于I小時(shí)內(nèi)，將核層乳化液、10份引發(fā)劑溶液滴加于步驟三的種子乳液中，保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成核層乳液；
[0037]步驟五、將剩余引發(fā)劑溶液及剩余的陽離子單體、有機(jī)硅單體作為殼層單體于2小時(shí)內(nèi)滴加于步驟四的核層溶液中，在75°C保溫反應(yīng)2小時(shí)，即得核殼結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦改性固色劑乳液；
[0038]乳化劑為雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽7份、十二烷基胺聚氧乙烯醚雙烷基銨鹽5份、AEO-9 3份、平平加O 3份；引發(fā)劑為偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、陽離子單體為二烯丙基二甲基氯化銨、有機(jī)硅單體分子量為500。
[0039]所述改性納米二氧化鈦分散液的制備步驟如下:
[0040](I)、向攪拌釜中加入18份鋁鋯偶聯(lián)劑的水分散液，其中鋁鋯偶聯(lián)劑的有效含量為3?5% ;
[0041](2)、向攪拌釜中加入4份的納米二氧化鈦；
[0042](3)、水浴加熱，保持?jǐn)嚢韪獪囟仍?0°C，攪拌保溫45分鐘，得改性納米二氧化鈦分散液。
[0043]實(shí)施例二
[0044]納米二氧化鈦改性固色劑乳液，由改性納米二氧化鈦分散液、陽離子單體、有機(jī)硅單體、引發(fā)劑、乳化劑、去離子水為原料，經(jīng)核殼乳液聚合反應(yīng)制成，其中各組分以質(zhì)量份計(jì)為:改性納米二氧化鈦分散液12份、陽離子單體36份、有機(jī)硅單體15份、乳化劑22份、弓丨發(fā)劑I份、去尚子水750份。
[0045]納米二氧化鈦改性固色劑乳液的制備方法包括如下步驟:
[0046]步驟一、向反應(yīng)釜中加入改性納米二氧化鈦分散液、2/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、2/3去離子水，加熱至57°C，攪拌30分鐘，形成乳化液；引發(fā)劑溶于30份去離子水中形成水溶液，待用；
[0047]步驟二、將1/3乳化劑、1/3陽離子單體、1/3有機(jī)硅單體、剩余去離子水置于乳化釜中，攪拌30分鐘，形成核層乳化液；
[0048]步驟三、向反應(yīng)釜中加入10份引發(fā)劑溶液，于67°C保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成種子乳液；
[0049]步驟四、于I小時(shí)內(nèi)，將核層乳化液、10份引發(fā)劑溶液滴加于步驟三的種子乳液中，保溫反應(yīng)I小時(shí)，形成核層乳液；
[0050]步驟五、將剩余引發(fā)劑溶液及剩余的陽離子單體、有機(jī)硅單體作為殼層單體于2小時(shí)內(nèi)滴加于步驟四的核層溶液中，在78°C保溫反應(yīng)2小時(shí)，即得核殼結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦改性固色劑乳液；
[0051]乳化劑為雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽7份、十二烷基胺聚氧乙烯醚雙烷基銨鹽5份、AEO-9 5份、平平加O 5份；引發(fā)劑為過硫酸鉀、陽離子單體為二烯丙基二(β-乙氧基乙基)氯化錢、有機(jī)娃單體分子量為400。
[0052]所述改性納米二氧化鈦分散液的制備步驟如下:
[0053](I)、向攪拌釜中加入16份鋁鋯偶聯(lián)劑的水分散液，其中鋁鋯偶聯(lián)劑的有效含量為3?5% ;
[0054](2)、向攪拌釜中加入8份的納米二氧化鈦