[发明专利]一种纳米复合乳液纺织品涂层整理剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂层整理剂制备领域，尤其涉及一种纳米复合乳液纺织品涂层整理剂及制备方法。 

背景技术

聚氨酯（PU）具有优良的低温性能、弹韧性、耐油、耐候性、耐磨、附着力等性能；织物涂层水性PU，具有较好的防水、耐磨性、挺括、防皱和手感好等特点，改善织物的起毛起球现象、提高抗静电性。但是PU涂膜有光泽、高温性能差等缺点。聚丙烯酸酯（PA）具有价格较低、性能较好的优点，被大量用于纺织品的功能整理剂或涂层整理剂。但是，聚丙烯酸酯在纺织品上形成的涂膜存在耐磨性差、防水性差等缺点。根据聚氨酯和聚丙烯酸酯在性能上的互补性，利用高分子共聚的原理，可以少量的水性聚氨酯对聚丙烯酸酯改性，制备出水性聚氨酯改性的聚丙烯酸酯。 

纳米技术是当今新材料科学里一个非常重要的研究和开发领域，各种纳米材料的应用研究不断发展和深化。在纺织高新技术中，提倡研究纳米技术和功能材料制备新原理，开发高性能多功能的纳米智能整理技术。资源丰富、价格低廉的蒙脱土（MMT）具有片层状结构，通过插层或剥离方法，使高聚物与蒙脱土层状材料在纳米尺寸上的复合。 

蒙脱土又称蒙脱石或膨润土，是含水铝硅酸盐土状矿物，主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，内有少量钙、镁、钾等碱金属。蒙脱土的层状单元结构是由两个硅氧四面体层夹一个铝氧八面体组成，靠共用的氧原子连接，其中单片层厚约1nm，长宽约100nm,片层之间的距离约1.2nm左右。钠基蒙脱土是一种层状硅酸盐聚集体，片层的表面为硅酸盐阴离子，具有亲水性，片层之间主要是Na⁺。如果Na⁺被季铵盐阳离子交换，随之进入片层的还有连接在季铵盐阳离子上的长链烷基，例如十二烷基、十六烷基、十八烷基等，则在片层间由于长链烷基的存在，片层间距增加,使蒙脱土具有亲油性。 

因此，一些疏水性有机单体或其胶束可能被长链烷基包裹在片层之间，例如丙烯酸酯单体、苯乙烯单体等，通过引发聚合形成的聚合物存在于片层间或者撑开片层使之剥离，制成有机/无机纳米复合乳液。此外，采用有机季铵盐改性蒙脱土可以使之带阳离子，具有抗菌性能；由于蒙脱土的耐热解性，使含有蒙脱土的整理剂具有一定的阻燃性。  

发明内容

本发明的目的在于：提供一种纳米复合乳液纺织品涂层整理剂的制备方法，旨在获得更高性能的涂层整理剂。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种纳米复合乳液纺织品涂层整理剂的制备方法，所述方法包括下述步骤：

将蒙脱土和水以1-5:16-24的料液比混合形成悬浮液。加入一定量的Na₂SiO₃或Na₂CO₃，调节pH值至9-12，在40℃-80℃温度下充分搅拌，形成Na⁺离子纯化的蒙脱土；

将上述纯化蒙脱土悬浮液与改性剂以16-60：1-3的料液比在40℃-90℃温度下进行充分离子交换反应，然后用去离子水洗涤去除游离Cl^-离子，再真空干燥至恒重，研磨，过筛得到有机化蒙脱土；

用多元醇和多异氰酸酯反应制备聚氨酯预聚物，然后扩链剂扩链，再与不饱和化合物封端反应，提纯后用碱中和，得到含有乙烯基的聚氨酯预聚体；

将上述2份-20份聚氨酯预聚体和30份-90份，丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体和乙烯基单体中的两种或三种的混合物，加入1份-20份的有机改性蒙脱土，搅拌分散，加入去离子水和乳化剂，高速剪切乳化，制备乳液原位插层蒙脱土的复合物；

取上述复合乳液20份-100份，加入0.2份-2份无机盐引发剂，聚合得到水性聚氨酯/聚丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液。

本发明的另一目的在于：提供一种按照上述制备方法制备的纳米复合乳液纺织品涂层整理剂。 

本发明的突出优点是：本发明通过采用有机化改性蒙脱土，并将聚氨酯大分子、丙烯酸酯单体等插层蒙脱土，通过复合乳液原位插层聚合法制备纳米复合的乳液型织物涂层整理剂，可应用于纺织品的拒污、拒水、阻燃、抗菌等多功能纳米涂层整理。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。