[发明专利]一种应用于纺织的改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于纺织的改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料及其制备方法，其各原料按重量份的组成为：改性纳米碳酸钙1～3份，丙烯酰胺5～9份，丙烯酸丙酯23～27份，丙烯酸丁酯15～19份，甲基丙烯酸乙酯3～7份，引发剂1～2份，反应型乳化剂0.5～1.5份，pH调节剂3～6份，去离子水30～40份。本发明提供的浆料上浆性能优异，具有较高的渗透和披覆能力。

技术领域

本发明涉及高分子乳液聚合技术领域，特别涉及一种应用于纺织的改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料及其制备方法。

背景技术

当今纺织领域，淀粉、PVA、丙烯酸类浆料是三大类主用浆料，各自对织造做出了应有的贡献。淀粉浆料具有资源广泛、价格低廉、对亲水性纤维黏附性好、生物降解性好的特点，但是其浆膜脆硬，上浆性能不能满足要求，特别是对疏水性纤维的粘附性不够。PVA浆料尽管性能不是十分完美，但是成膜强韧、浆料性能较好，是涤棉上浆的主用浆料之一。但是PVA浆料使用上有一个环境保护的问题，它不易分解，长期沉积会引起生态破坏。随着人类环境保护意识增强、发展经济可持续化情况下，PVA浆料在很多国家被禁止使用，国内己出现了少用、不用PVA浆料的观点。丙烯酸类浆料是三大浆料之一，单独使用在喷水织机上已独领风骚，丙烯酸类浆料对环境友好，易被微生物降解，废水处理容易，回收方便。丙烯酸类浆料是丙烯酸类单体的均聚物、共聚物或共混物用作浆料时总称。制造丙烯酸类浆料最基本的单体是丙烯酸、甲基丙烯酸，它们的衍生物丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺和丙烯腈都是丙烯酸类浆料的生产原料。

随着对纺织服装在外观、功能和时尚方面的需求不断提高，在过去很长一段时间里，许多纳米结构和纳米材料，包括纳米颗粒、碳纳米管、纳米电子元件等被逐渐运用于纤维纺织加工中。碳酸钙是一种重要的无机化工产品，是目前用途最广泛的无机填料之一。纳米碳酸钙由于粒径不同而适用于不同的领域，如在橡胶、塑料、造纸、纺织、油墨等行业有着广泛的应用。专利200910053522.7公布了一种有机蒙脱土/丙烯酸类浆料，浆料中加入有机蒙脱土纳米材料提高粘附力，并且工艺简单成本低，适合工业化生产，但是该方法使用了大量的丙烯酸酯类单体，包括软性单体丙烯酸丁酯等，导致浆膜柔软但缺乏坚韧度无法达到理想的上浆环境。专利200610069725.1公布了一种无污染的绿色纳米浆料及生产方法，依靠丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯两种单体在淀粉体系中反应，制备出网状复合体，提高纱支的拉伸强力；该方法虽然一定程度上改善了浆膜柔而不坚的问题，但是浆膜吸湿再粘严重，也影响上浆效果。专利201910287474.1公布了一种用于纺织的新型合成丙烯酸乳液及其制备方法，通过添加MgAl-SDS-LDH，使得聚合物分子与片状无机添加剂之间的结合位点更多，形成更加致密的结构，提升了膜的强韧性，通过LDH片层与聚合物分子之间的相互作用，降低了体系的吸湿再粘，但是该方法的乳液粘度还是稍微偏高，影响上浆效率。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于纺织的改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料及其制备方法，使其能够稳定的工业化生产，满足对纺织上浆的要求，从而完全取代PVA，解决涤棉经纱上浆不用PVA难织造的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于纺织的改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料，其特点在于：所述改性纳米碳酸钙/丙烯酸类浆料的各原料按重量份的组成为：改性纳米碳酸钙1～3份，丙烯酰胺5～9份，丙烯酸丙酯23～27份，丙烯酸丁酯15～19份，甲基丙烯酸乙酯3～7份，引发剂1～2份，反应型乳化剂0.5～1.5份，pH调节剂3～6份，去离子水30～40份。

优选的，所述的改性纳米碳酸钙为磷酸酯改性纳米碳酸钙，其制备方法为：将磷酸酯、纳米碳酸钙和水加入三口烧瓶中，再放入适量玻璃珠，在恒温水浴振荡器上，80℃恒温震荡0.5h，趁热过滤，50℃鼓风干燥48h，研磨后过70目筛，即得磷酸酯改性纳米碳酸钙。其中，磷酸酯、纳米碳酸钙和水的用量比为5g：10g：150mL。

优选的，所述的引发剂为过硫酸铵、过氧化氢和过硫酸钾中的至少一种。