[发明专利]一种尼龙水性分散体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性分散体及其制备方法，特别涉及一种尼龙水性分散体及其制备方法。

背景技术

水性树脂是以水代替有机溶剂作为分散介质的树脂体系，与水融合，形成溶液。常用的水性树脂有丙烯酸乳液和水性聚氨酯。丙烯酸乳液固含量较高、成本较低，但是具有热粘冷脆、耐摩擦性差等缺点；水性聚氨酯低温柔韧性好、耐摩擦性较好，但是固体含量低、溶剂释放性差、成本高。

随着高速烟包印刷、表印水性技术产品的应用发展，亟需耐磨性强、耐热温度达到180℃以上、成本合适的水性树脂材料，而目前水性树脂的耐磨性、耐热性无法达到这个要求，只能在油墨配方里添加较多量的硅油、各种蜡及耐热助剂，这样不但显著提升了材料成本，也对印刷稳定性产生墨层干燥性慢、油墨印刷效果不稳定等不利影响。

现有技术中，尼龙是一种聚酰胺，是由ε-己内酰胺或二元酸、二元胺分子间缩水生成的具有酰胺基结构的高分子聚合物，品种有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010、尼龙11、尼龙12等。其中，尼龙6、尼龙66是透明的，其余为半透明或白色、黄色不透明固体；其具有结晶度高、内摩擦系数低、耐热耐寒性强、成本低廉的特点，自20世纪30年代投产以来，广泛用于纺织、模具成型、传动部件等领域。但在水性树脂领域中，尼龙因其在大部分溶剂中的溶解性差，并无应用，且国内外对尼龙的改性研究，都只局限于对尼龙成型件、尼龙薄膜的表面改性、拼混改性，尚未有对溶液状态的尼龙改性的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，尼龙水性分散体。

本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，尼龙水性分散体的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种尼龙水性分散体，其特点是，它由以下重量份的原料制成：

粉末状尼龙66 30-35份

过氧化二叔丁基 0.02-0.08份

马来酸单烷基酯 1-3份

脂肪族内酯类溶剂 1-3份

去离子水 75-85份

氨水 0.3-1.0份。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述粉末状尼龙66的分子量为10000-25000。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的马来酸单烷基酯为马来酸单丁酯和/或马来酸单己酯。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的马来酸单己酯由马来酸酐和正己醇合成制得。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的脂肪族内酯类溶剂为γ-丁内酯和/或γ-戊内酯。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述粉末状尼龙66的粒度为80-200目。

本发明所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种尼龙水性分散体的制备方法，其特点是，其步骤为，用脂肪族内酯类溶剂，将粉末状尼龙66进行溶解；再加入溶有过氧化二叔丁基的马来酸单烷基酯，用过氧化二叔丁基对尼龙分子链段上与酰胺氮原子连接的氢原子进行自由基取代，引入不能自聚的马来酸单烷基酯，降低目标水性树脂的成膜温度，再加入氨水和去离子水，进行中和、分散，制得尼龙水性分散体；加入氨水，使马来酸单烷基酯上的羧基与氨水中和而产生水稳定性。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，其步骤为，

（1）将粉末状尼龙66投入盛有脂肪族内酯类溶剂的反应釜中，将溶剂加热到130-140℃，溶解时间6-10小时，制得固体含量为30%-35%的尼龙66树脂液；

（2）130-140℃条件下，向反应釜中投入溶有过氧化二叔丁基的马来酸单烷基酯，投料时间3-5小时，投料完毕，保温反应2-3小时；

（3）加入溶有过氧化二叔丁基的脂肪族内酯类溶剂，在140-150℃条件下继续反应2-3小时；

（4）降温到105-110℃，向反应釜中投入去离子水，分散30-60分钟，趁热压滤，制得压干的滤饼；

（5）将压干的滤饼加入放有去离子水及氨水的反应釜中，高速分散30-60分钟，进行中和、分散，制得固体含量为30%-35%的尼龙水性分散体。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在步骤（4）所述的趁热压滤后，制得的滤液在60-80℃、真空度为0.08-0.095MPa下，脱除水分，作为脂肪族内酯类溶剂继续循环使用。