[发明专利]一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳液聚合方法，尤其是一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法。

背景技术

涂料印花是指利用粘合剂，将不溶于水、对织物纤维没有亲和性和反应性的颜料固着在织物上，干燥成膜后实现着色和形成不同的图案的印花方法。涂料印花以工艺简单成本低，印制后只需干燥固色而无需水洗，节约水、电、气，废水少，而成为多种织物(如床单、文化衫、装饰布等)印制花纹的主要方法。

丙烯酸酯类乳液用作印花乳液粘合剂，具有对颜料、纤维的粘附性强、透明性、耐候性好、成膜性能好的优点，但丙烯酸酯成膜后普遍存在耐水性差、低温变脆高温变黏且印花摩擦牢度不佳、手感粗糙的缺点。而在泳衣印花工艺中，由于泳衣在使用过程中需要经受水的长期浸泡而对印花牢度、耐水性、抗粘性有较高要求，同时泳衣采用高弹性的特殊面料制作，要求印花乳液成膜后具有良好的回弹性能，但现有技术中的丙烯酸酯印花乳液难以满足要求。

同时，现有丙烯酸乳液的制备通常采用半连续乳液聚合法，包括打底-升温引发-滴加-保温-后处理等步骤，即先将水、乳化剂及部分混合单体和引发剂混合反应一定时间后滴加剩余引发剂和混合单体，继续反应至聚合结束，该方法具有聚合平稳、产物均一、粒径小、操作简单灵活等优点，但当丙烯酸合成体系中为了提高乳液的稳定性、成膜后的耐水性等而添加反应型乳化剂时，反应型乳化剂在参与聚合反应过程中易发生自聚，无法充分发挥乳化性能。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法，该方法以部分(甲基)丙烯酸酯单体与表面活性单体制备种子乳液后进行聚合，使聚合稳定、出渣量少、凝胶率低，制备得到的改性丙烯酸酯乳液耐水性好，并且具有突出的回弹性能，由其制备的印花涂料用于印花具有色牢度和水洗牢度优异、手感柔软的优点，特别适用于泳衣印花。

本发明采用的技术方案是：

一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述改性丙烯酸酯乳液的制备原料包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸、有机硅改性单体、交联单体和表面活性单体；

所述丙烯酸酯为烷基碳数为2～4的丙烯酸烷基酯中的一种或几种，所述甲基丙烯酸酯为烷基碳数为1～4的甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种，所述有机硅改性单体为含有与硅键合的链烯基的线型有机聚硅氧烷，25℃黏度为1000-5000mPa·s，链烯基质量含量为0.05-0.5％；

所述制备方法包括预乳化液的制备、种子乳液的制备及聚合物乳液的制备步骤：

预乳化液的制备：取丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与有机硅改性单体混合后，加入水中乳化，再加入醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸、交联单体、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯进行乳化，得到预乳化液；

种子乳液的制备：用丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、表面活性单体制备种子乳液；

聚合物乳液的制备：向种子乳液滴加预乳化液进行乳液聚合，得到改性丙烯酸酯乳液。

本发明的改性丙烯酸酯乳液由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸、有机硅改性单体、交联单体和表面活性单体经乳液聚合得到。所述丙烯酸酯为丙烯酸烷基酯中的一种或几种，其中烷基为碳数为2～4的烷基，包括乙基、正丙基、正丁基、异丁基或仲丁基。所述甲基丙烯酸酯为烷基碳数为1～4的甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种，所述烷基包括甲基、乙基或正丁基。

本发明首先将有机硅改性单体用制备原料中的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯混合稀释降黏后再进行乳化，改善乳化和聚合改性效果，即预乳化液的制备步骤中，首先进行有机硅改性单体的稀释降黏，可以采用丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯混合作为稀释剂，或采用丙烯酸酯作为稀释剂，或采用甲基丙烯酸酯作为稀释剂。稀释剂的用量不限，能够将有机硅改性单体稀释至较低黏度即可。优选的，所述取丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与有机硅改性单体混合后得到混合物，混合物在25℃的黏度为20～50mPa·s。更优选的，预乳化液的制备步骤中，所述与有机硅改性单体采用的丙烯酸酯包括丙烯酸正丁酯。

优选地，种子乳液的制备步骤中，所述制备过程采用的反应温度为70～75℃，时间为10-20min。

优选地，所述种子乳液的制备步骤中，丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的质量为所述丙烯酸酯乳液制备原料中丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯质量之和的2-7％，以减缓聚合放热，使反应平稳进行。

优选地，种子乳液的制备步骤中，所用单体包括丙烯酸酯。