CN111138612A - 一种印花增稠剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印染领域,公开了一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:丙烯酸类单体50‑60份,水溶性稳定剂10‑15份,PH调节剂50‑75份,聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体0.5‑1.5份,阳离子单体0.2‑0.5份,交联剂0.2‑0.5份,油相溶剂40‑50份,乳化剂4‑5份,引发剂20‑25份,反相乳化剂7‑9份。该增稠剂增稠能力及耐电解质能力强,得色量好;该增稠剂的制备方法:将水、丙烯酸类单体、水溶性稳定剂搅拌;调节PH至5.5‑6.5;加阳离子单体、交联剂、氧化剂,搅拌得水相溶液;将油相溶剂、乳化剂、丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体搅拌乳化得油相溶液;将水相溶液加入油相溶液中乳化,加热;加还原剂,反相乳化剂搅拌得印花增稠剂,该制备方法有利于提高聚合稳定性和产品储存稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及印染技术领域,具体而言,涉及一种印花增稠剂及其制备方法。
背景技术
增稠剂是一种流变助剂,对控制体系的流变性起着决定性作用。涂料印花是用高分子化合物在织物上形成薄膜,把颜料固着在织物上的印花方法。印花浆中加入增稠剂可增大其粘度,降低其流动性,使其具有假塑性。在剪切力作用下粘度降低,易从印染筛网的网眼中漏到印染织物上,在失去剪切力后粘度升高,可保持在原位上而不向织物的其他部位渗透。其次,印浆分布于织物表面,织物内的纱线不会被粘合,对手感有利。印浆的这种流变特性使粘合剂自交联或外交联让涂料颗粒相互间紧密结合,能提高耐摩擦和耐洗牢度。所以增稠剂的性质决定着印花浆的印花性能,也直接影响印花产品的质量。
目前在合成丙烯酸类活性增稠剂上,各界主要研究方向为得色量,增稠能力,印制均匀度等。专利CN106589207B公开了一种耐电解质的涂料印花增稠剂,以丙烯酸单体、PH调节剂、油相溶剂、交联剂、引发剂、乳化剂、反相乳化剂、共聚单体合成丙烯酸类活性增稠剂,然而其存在固含量低,手感硬,VOC含量高,得色量差的缺点。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种印花增稠剂,其增稠能力强,固含量高,VOC含量低,得色量好。
本发明的第二个目的在于提供一种印花增稠剂的制备方法,其制备方法简单易行,可操作性强,有利于提高聚合稳定性和产品储存稳定性。
本发明的实施例是这样实现的:
一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:
丙烯酸类单体50-60份,水溶性稳定剂10-15份,PH调节剂50-75份,聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体0.5-1.5份,阳离子单体0.2-0.5份,交联剂0.2-0.5份,油相溶剂35-50份,乳化剂4-5份,反相乳化剂7-9份,氧化剂20-25份,还原剂0.1-0.25份;所述油相溶剂按重量份数计包括第一连续相20-25份和第二连续相15-25份。
进一步地,所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸,甲基丙烯酸乙酯,双甲基丙烯酸,丙烯酰胺,丙烯酰胺磺酸盐,丙烯酸丁酯等一种或多种。
进一步地,所述水溶性稳定剂为丙烯酸类聚合物。
进一步地,所述聚氧乙烯醚丙烯酸酯功能单体为十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯及二十二烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步地,所述阳离子单体为MAPTAC,DAPMAC及DMC铵盐的一种或多种。
进一步地,所诉交联剂为双丙胺,四烯氯化铵中的一种或多种。
进一步地,所述第一连续相为D40,D60及D70中一种或多种;所述第二连续相为15#白油,68#白油,100#白油,150#白油中的一种或者多种。
进一步地,所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种;所述还原剂为亚硫酸氢钠。
进一步地,所述乳化剂为Span-80,Span-60,1599A中的一种或多种;所述反相乳化剂为Tween-80、Tween-60中的一种或多种。
一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在反应器中加入15-20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到5.5-6.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化15-20分钟,待乳化完毕,加热升温到50-60℃;
(5)向步骤(4)中通氮气20-30分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为1.5-2小时,并将温度控制在75-80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1-2小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
本发明的有益效果是:
1.本发明中丙烯酸类单体以丙烯酸为主单体,在丙烯酸分子链上引入如甲基丙烯酸,甲基丙烯酸乙酯,双甲基丙烯酸,丙烯酸丁酯,丙烯酰胺,丙烯酰胺磺酸盐等,使丙烯酸分子链上存在甲基,乙酯,酰胺或酰胺磺酸盐等基团提高了分子链的极性,不仅增加了对水的增稠效果,且增加了对染料和纤维的亲和力,提高了染料在浆料中的转移效率,对提高得色量有显著的效果。
2.本发明通过丙烯酸类聚合物作为水溶性稳定剂,配合油性溶剂(其中油性溶剂采用不同流程连续相)以及乳化体系的配伍,稳定剂中含有疏水性较强的基团,当其中的水量达到一定程度后,增稠剂的分子会延伸,增加了对水的增稠效果,实现高浓度聚合和低浓度聚合,最终制得满足要求的印花增稠剂。
3.本发明在确保增稠剂增稠能力的前提下,通过添加聚氧乙烯醚丙烯酸酯功能单体(如十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯及二十二烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯),这样使得在丙烯酸分子链上引入碳18或碳20或碳22的长链烷基基团,使得长链烷基基团空间位阻能力强,在丙烯酸盐大分子链溶胀展开时,由于其位阻作用可以提供不同的触变性,通过此类功能单体碳长和引入量的优化可以实现增稠剂不同流变性的调节,而不同流变性的调节后可以满足多种印花对触变性的要求,从而解决解决印制不透网不透浆,印制不清晰等问题。
4.本发明阳离子单体的引入使分子链上带有正电荷,对电解质有排除作用,从而进一步加大增稠剂的耐电解质能力。
5.本发明交联剂大大提高了交联密度和交联效率,协同聚氧乙烯丙烯酸酯类功能单体,形成缔合交联的结构特点。
6.本发明制备方法,制备过程中氧化剂及还原剂分步添加,可使增稠剂各组分聚合在较低的温度下进行,使得反应稳定平缓,有利于增加所制增稠剂的分子量,提高其增稠效果;且最后添加反相乳化剂的聚合方法制备增稠剂,有利于提高聚合稳定性和产品储存稳定性,而且本发明聚合油相和水相比例适中,可进一步提高产品稳定性,制备方法简单,可操作性强。
7.本发明采用半连续种子乳液聚合工艺,在聚合过程中加入功能性单体和反应性交联单体,并采用氧化还原引发体系,因此使用本发明增稠剂增稠后的印花色浆VOC含量低,体系固含量高,增稠能力及耐电解能力强,稳定性好,手感软,得色量佳,存储稳定性好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种印花增稠剂及其制备方法进行具体说明。
一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:
丙烯酸类单体50-60份,水溶性稳定剂10-15份,PH调节剂50-75份,聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体0.5-1.5份,阳离子单体0.2-0.5份,交联剂0.2-0.5份,油相溶剂35-50份,乳化剂4-5份,反相乳化剂7-9份,氧化剂20-25份,还原剂0.1-0.25份;所述油相溶剂按重量份数计包括第一连续相20-25份和第二连续相15-25份。
在本实施例中,考虑到丙烯酸类增稠存在增稠能力虚高,得色量浅且暗,印制不透网不透浆,印制轮廓不清晰,耐化学品能力低,印制后不易水性脱糊或手感硬,固含量低用量大等诸多问题,本实施例中丙烯酸类单体以丙烯酸为主单体,在丙烯酸分子链上引入如甲基丙烯酸,甲基丙烯酸乙酯,双甲基丙烯酸,丙烯酸丁酯,丙烯酰胺,丙烯酰胺磺酸盐等,使丙烯酸分子链上存在甲基,乙酯,酰胺或酰胺磺酸盐等基团提高了分子链的极性,不仅增加了对水的增稠效果,且增加了对染料和纤维的亲和力,提高了染料在浆料中的转移效率,对提高得色量有显著的效果。
考虑到常规丙烯酸类增稠剂固含量低,用量大,对使用、运输及织物手感等带来负效益,为此在本实施例中发明人创造性的通过丙烯酸类聚合物作为水溶性稳定剂,配合油性溶剂(其中油性溶剂采用不同流程连续相)以及乳化体系的探究,稳定剂中含有疏水性较强的基团,当其中的水量达到一定程度后,增稠剂的分子会延伸,增加了对水的增稠效果,实现高浓度聚合和低浓度聚合,最终制得满足要求的印花增稠剂。
在本实施例中,所述聚氧乙烯醚丙烯酸酯功能单体为十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯及二十二烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯中的一种或多种。在确保增稠剂增稠能力的前提下,在本实施例中发明人通过探究碳18,碳20,碳22烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯等功能单体对增稠剂流变性的影响,发现此类功能单体的引入后分子链上存在碳18-22的长链烷基基团,使得长链烷基基团空间位阻能力强,在丙烯酸盐大分子链溶胀展开时,由于其位阻作用可以提供不同的触变性,通过此类功能单体碳长和引入量的优化可以实现增稠剂不同流变性的调节,而不同流变性的调节后可以满足多种印花对触变性的要求,从而解决解决印制不透网不透浆,印制不清晰等问题。
在本实施例中,所述阳离子单体为MAPTAC,DAPMAC及DMC铵盐的一种或多种,阳离子单体的引入使分子链上带有正电荷,对电解质有排除作用,从而进一步加大增稠剂的耐电解质能力。
在本实施例中,所述交联剂为双丙胺,四烯氯化铵中的一种或多种。由于印花色浆中常会添加染料、尿素、防染盐等诸多助剂,此类助剂中含有正离子基团,阻碍了丙烯酸盐羧基的伸展,大大降低增稠剂对浆料的增稠,为解决此类问题,本实施例中吸取了传统的双丙胺交联体系的特点,同时加入四烯氯化铵交联单体,大大提高了交联密度和交联效率,协同烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯功能单体,形成缔合交联的结构特点。
在本实施例中,所述第一连续相为D40,D60及D70中一种或多种;所述第二连续相为15#白油,68#白油,100#白油,150#白油中的一种或者多种。增稠剂的黏度会随着白油用量的增加而增加,因为白油量少的时候分子链会增加,分子量大的时候,增稠效果最好,因此,将第二连续相控制在15-25份范围内。
在本实施例中,所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种;所述还原剂为亚硫酸氢钠。
在本实施例中,所述乳化剂为Span-80,Span-60,1599A中的一种或多种;所述反相乳化剂为Tween-80、Tween-60中的一种或多种。
一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在反应器中加入15-20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到5.5-6.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化15-20分钟,待乳化完毕,加热升温到50-60℃;
(5)向步骤(4)中通氮气20-30分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为1.5-2小时,并将温度控制在75-80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1-2小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
本发明制备增稠的过程中首先以自由基聚合合成一种丙烯酸类高分子水溶性的稳定剂,其次以反相乳液聚合的方式合成丙烯酸盐类增稠剂,一方面,可避免聚合过程出现暴聚现象;另一方面,在引发剂和一定温度下,可与水相中的丙烯酸类单体进行良好的无规共聚,使丙烯酸分子链上存在甲基,乙酯、2-乙基己酯,酰胺,磺酸基等提高了分子链的极性,不仅增加了对水的增稠效果,且增加了对染料和纤维的亲和力,提高了染料在浆料中的转移效率,对提高得色量有显著的效果,有效提高增稠剂的耐电解质能力;且制备过程中氧化剂及还原剂分步添加,可使增稠剂各组分聚合在较低的温度下进行,使得反应稳定平缓,有利于增加所制增稠剂的分子量,提高其增稠效果;且最后添加反相乳化剂聚合方法制备增稠剂,有利于提高聚合稳定性和产品储存稳定性,而且本发明聚合油相和水相比例适中,可进一步提高产品稳定性。
本发明采用氧化还原引发体系,利用氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发聚合的自由基,向氧化剂中加入还原剂以后,改变了生成自由基的机理,使反应活化能大为降低,所以在较低温度下可使聚合反应达到很高的转化率。
实施例1
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸50份,丙烯酸类聚合物10份,PH调节剂50份,十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯0.5份,DMC铵盐0.2份,四烯氯化铵0.2份,D40 20份,15#白油15份,Span-80乳化剂4份,过硫酸钾20份,亚硫酸氢钠0.1份,Tween-80乳化剂7份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入15份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到5.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化15分钟,待乳化完毕,加热升温到50℃;
(5)向步骤(4)中通氮气20分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为1.5小时,并将温度控制在75℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入7份反相乳化剂,并搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实施例2
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸60份,丙烯酸类聚合物15份,PH调节剂75份,十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯1.5份,DMC铵盐0.5份,四烯氯化铵0.5份,D40 25份,15#白油25份,Span-80乳化剂5份,过硫酸钾25份,亚硫酸氢钠0.25份,Tween-80乳化剂9份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化20分钟,待乳化完毕,加热升温到60℃;
(5)向步骤(4)中通氮气30分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温2小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实施例3
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸55份,丙烯酸类聚合物12份,PH调节剂60份,十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯1份,DMC铵盐0.4份,四烯氯化铵0.4份,D40 22份,15#白油20份,Span-80乳化剂4份,过硫酸钾22份,亚硫酸氢钠0.2份,Tween-80乳化剂8份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入18份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化18分钟,待乳化完毕,加热升温到55℃;
(5)向步骤(4)中通氮气25分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在73℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1.5小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实施例4
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:丙烯酰胺50份,丙烯酸类聚合物10份,PH调节剂50份,二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯0.5份,DMC铵盐0.2份,四烯氯化铵0.2份,D60 20份,68#白油15份,Span-60乳化剂4份,过硫酸铵20份,亚硫酸氢钠0.1份,Tween-60乳化剂7份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入15份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到5.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化15分钟,待乳化完毕,加热升温到50℃;
(5)向步骤(4)中通氮气20分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为1.5小时,并将温度控制在75℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实施例5
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:丙烯酰胺60份,丙烯酸类聚合物15份,PH调节剂75份,二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯1.5份,DMC铵盐0.5份,四烯氯化铵0.5份,D60 25份,68#白油25份,Span-60乳化剂5份,过硫酸铵25份,亚硫酸氢钠0.25份,Tween-60乳化剂9份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化20分钟,待乳化完毕,加热升温到60℃;
(5)向步骤(4)中通氮气30分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温2小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实施例6
本实施例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:丙烯酰胺55份,丙烯酸类聚合物13份,PH调节剂60份,二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯1份,DMC铵盐0.4份,四烯氯化铵0.4份,D60 22份,68#白油20份,Span-60乳化剂4份,过硫酸铵22份,亚硫酸氢钠0.2份,Tween-60乳化剂8份。
本实施例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化20分钟,待乳化完毕,加热升温到55℃;
(5)向步骤(4)中通氮气25分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1.5小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
对比例1
本对比例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸55份,丙烯酸类聚合物12份,PH调节剂60份,DMC铵盐0.4份,D40 22份,15#白油20份,Span-80乳化剂4份,过硫酸钾22份,亚硫酸氢钠0.2份,Tween-80乳化剂8份。
本对比例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入18份水,再向其中加水性入丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化18分钟,待乳化完毕,加热升温到55℃;
(5)向步骤(4)中通氮气25分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在73℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1.5小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
对比例2
本对比例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸55份,丙烯酸类聚合物12份,PH调节剂60份,十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯1份,四烯氯化铵0.4份,D40 22份,15#白油20份,Span-80乳化剂4份,过硫酸钾22份,亚硫酸氢钠0.2份,Tween-80乳化剂8份。
本对比例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入18份水,再向其中加水性入丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化18分钟,待乳化完毕,加热升温到55℃;
(5)向步骤(4)中通氮气25分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在73℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1.5小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
对比例3
本对比例提供一种印花增稠剂,包括按重量份数计的如下成分:甲基丙烯酸55份,丙烯酸类聚合物12份,PH调节剂60份,DMC铵盐0.4份,四烯氯化铵0.4份,D40 22份,15#白油20份,Span-80乳化剂4份,过硫酸钾22份,亚硫酸氢钠0.2份,Tween-80乳化剂8份。
本对比例还提供了一种印花增稠剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在反应器中加入18份水,再向其中加水性入丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到6;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化18分钟,待乳化完毕,加热升温到55℃;
(5)向步骤(4)中通氮气25分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为2小时,并将温度控制在73℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1.5小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
实验例1
实验方法:将实施例1-6和对比例1设置为实验组1-7,分别测试实验组1-7提供的增稠剂对印花色浆的增稠能力,其中,实验组1-7中的印花浆均添加相同的印花色浆助剂,相同的增稠剂量对色浆进行增稠,同时对增稠剂的不同用量进行测试。需要说明的是印花色浆助剂包括如下重量份的组分:5%的活性染料、3%的小苏打、1%的防染盐及20的尿素,并采用相同的制备色浆的方法,采用DV2-型旋转粘度仪器,6#转子,10r/min转速进行测试,其粘度大小用Cpa.s表示,Cpa.s数据越大则增稠效果越好。
由上表数据可知,印花浆中的增稠剂在较小的用量下,实验组1-6提供的印花增稠剂对印花浆的增稠能力均优于实验组7提供的印花增稠剂,实验组7中未添加本发明中的交联剂,对比实验组1-6和实验组7可知,采用本发明实施例提供的各个组分之间复配能够产生特定的关联,是其他物质所不能替代的,本发明吸取了传统的双丙胺交联体系的特点,同时加入四烯氯化铵交联单体,大大提高了交联密度和交联效率,协同烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯功能单体,形成缔合交联的结构特点,能够显著提升印花增稠剂对印花浆的增稠能力。
实验例2
实验方法:将实施例1-6和对比例2设置为实验组1-6及实验组8,分别测试实验组1-6及实验组8提供的增稠剂的耐电解质性能,其中,在相同的增稠剂消耗量下,制备成白浆,并向其中添加100g/L的无水硫酸钠,考察其粘度保持率,保持率越高,效果越好。采用DV2-型旋转粘度仪器,6#转子,10r/min转速进行测试,测试数据如表2所示:
由上表数据可知,印花色浆中的增稠剂在较小的用量下,实验组1-6提供的印花增稠剂对印花色浆的增稠能力均优于实验组8提供的印花增稠剂,实验组8中未添加本发明中的阳离子单体,对比实验组1-6和实验组8可知,采用本发明实施例提供的各个组分之间复配能够产生特定的关联,是其他物质所不能替代的,本发明增稠剂中加入少量阳离子单体,如MAPTAC,DAPMAC,DMC铵盐,其不仅对增稠能力无副作用,且能使分子链上带有正电荷,对电解质有排除作用,从而进一步加大增稠剂的耐电解质能力。
实验例3
实验方法:将实施例1-6和对比例3设置为实验组1-6及实验组9,分别测试实验组1-6及实验组9提供的增稠剂的得色量深度性能,
其中,实验组1-6中的印花浆均添加相同的印花色浆助剂,相同的增稠剂量(4.5%用量)对色浆进行增稠,将实验组1-6及实验组9制备成相同粘度的色浆,采用平网台版印花机印制,通过印制-烘干-汽蒸-水洗-皂洗-水洗-烘干的工艺流程,制备出布样采用精密色差仪器检测各布样的L值,L值越小则表征其得色深度越暗。需要说明的是印花色浆助剂包括如下重量份的组分:5%的活性染料、3%的小苏打、1%的防染盐及20的尿素,并采用相同的制备色浆的方法,采用DV2-型旋转粘度仪器,6#转子,10r/min转速检测其粘度值,测试数据如表3所示:
组号 | 粘度(Cpa.s) | L值 |
实验组1 | 20500 | 50.16 |
实验组2 | 20600 | 49.96 |
实验组3 | 21000 | 50.25 |
实验组4 | 20500 | 50.16 |
实验组5 | 21500 | 50.21 |
实验组6 | 20500 | 50.05 |
实验组9 | 20000 | 52.85 |
由上表数据可知,印花色浆中的增稠剂在较小的用量下,实验组1-6提供的印花增稠剂对印花色浆的得色量能力均优于实验组9提供的印花增稠剂,实验组9中未添加本发明中的聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,对比实验组1-6和实验组9可知,采用本发明实施例提供的各个组分之间复配能够产生特定的关联,是其他物质所不能替代的,本发明增稠剂在确保增稠剂增稠能力的前提下,发明人通过探究碳18,碳20,碳22烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯等功能单体对增稠剂流变性的影响,发现此类功能单体的引入后分子链上存在碳18-22的长链烷基基团,使得长链烷基基团空间位阻能力强,在丙烯酸盐大分子链溶胀展开时,由于其位阻作用可以提供不同的触变性,通过此类功能单体碳长和引入量的优化可以实现增稠剂不同流变性的调节,而不同流变性的调节后可以满足多种印花对触变性的要求,从而解决解决印制不透网不透浆,印制不清晰等问题。
本发明以丙烯酸为主单体,在丙烯酸分子链上引入如甲基丙烯酸,甲基丙烯酸乙酯,双甲基丙烯酸,丙烯酸丁酯,丙烯酰胺,丙烯酰胺磺酸盐等,使丙烯酸分子链上存在甲基,乙酯,酰胺或酰胺磺酸盐等基团提高了分子链的极性,不仅增加了对水的增稠效果,且增加了对染料和纤维的亲和力,提高了染料在浆料中的转移效率,对提高得色量有显著的效果。
综上所述,采用本发明实施例提供的配方和各组分的配比范围内制备得到的增稠剂固含量高,增稠能力及耐电解能力强,稳定性好,手感软;制备得到的印花色浆得色量佳,存储稳定性好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种印花增稠剂,其特征在于,包括按重量份数计的如下成分:
丙烯酸类单体50-60份,水溶性稳定剂10-15份,PH调节剂50-75份,聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体0.5-1.5份,阳离子单体0.2-0.5份,交联剂0.2-0.5份,油相溶剂35-50份,乳化剂4-5份,反相乳化剂7-9份,氧化剂20-25份,还原剂0.1-0.25份;所述油相溶剂按重量份数计包括第一连续相20-25份和第二连续相15-25份。
2.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸,甲基丙烯酸乙酯,双甲基丙烯酸,丙烯酰胺,丙烯酰胺磺酸盐,丙烯酸丁酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述水溶性稳定剂为丙烯酸类聚合物。
4.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述聚氧乙烯醚丙烯酸酯功能单体为十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、二十烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯及二十二烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述阳离子单体为MAPTAC,DAPMAC及DMC铵盐的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述交联剂为双丙胺,四烯氯化铵中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述第一连续相为D40,D60及D70中的一种或多种;所述第二连续相为15#白油,68#白油,100#白油,150#白油中的一种或者多种。
8.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种;所述还原剂为亚硫酸氢钠。
9.根据权利要求1所述的印花增稠剂,其特征在于,所述乳化剂为Span-80,Span-60,1599A中的一种或多种;所述反相乳化剂为Tween-80、Tween-60中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的印花增稠剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在反应器中加入15-20份水,再向其中加入水性丙烯酸类单体、水溶性稳定剂,开启搅拌,直至溶解完全;
(2)向步骤(1)中滴加PH调节剂,直至PH达到5.5-6.5;
(3)向步骤(2)中中和完毕的丙烯酸盐溶液中,加入阳离子单体、交联剂、氧化剂,继续搅拌,直至溶解完全,即得水相溶液;
(4)将第一连续相、第二连续相、乳化剂、油溶性丙烯酸单体及聚氧乙烯醚丙烯酸酯类功能单体,搅拌均匀后高速乳化,即得油相溶液;然后将步骤(3)中的水相溶液缓慢加入油相溶液中,继续高速乳化15-20分钟,待乳化完毕,加热升温到50-60℃;
(5)向步骤(4)中通氮气20-30分钟,然后缓慢滴加还原剂水溶液,控制滴加时间为1.5-2小时,并将温度控制在75-80℃,待还原剂水溶液滴加完毕后继续保温1-2小时;
(6)将步骤(5)中所得物料用200目滤网过滤,并加入反相乳化剂,搅拌均匀,即得印花增稠剂。
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