專利名稱：紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備方法
技術領域：
本發明屬于高分子分散劑的制備領域，特別涉及一種紡織品涂料印花色漿用聚氨 酯高分子分散劑的制備方法。
背景技術：
在紡織品涂料印花加工中，色漿起到調節顏色的作用；同時顏料的粒徑和均勻性 對涂料印花的牢度起到重要作用。涂料色漿的生產是有機顏料的粉碎和分散過程，即顏料 在使用前必須采取物理或化學的方法，使顏料粒子微細化，將顏料粒徑控制在所需的粒度 范圍內，并達到穩定分散的目的。最簡單有效的顏料分散方法球磨，在球磨加工過程中必須添加分散劑，分散劑是 一種能夠提高顏料分散體系穩定性的界面活性物質。以往人們大多數采用傳統的分散劑， 如烷基磺酸鹽或硫酸鹽、烷基銨鹽、木質素磺酸鹽等，這些分散劑對顏料的分散效果不夠理 想。近年來，傳統的分散劑已越來越多地被高分子分散劑所替代。高分子分散劑在顏料分 散穩定過程中，除提供顏料粒子一定的靜電斥力外，還可提供有效的空間位阻，對顏料的潤 濕性、分散穩定性等方面有著相當大的作用，具有廣闊的應用前景。但迄今為止，尚未見關于紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的相關文獻 報道。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分 散劑的制備方法，該制備方法簡單，成本低，對環境友好；對顏料粒子表面具有較強的親合 力，不易解吸附，抗絮凝性好；用該分散劑制備的顏料色漿顆粒小，顆粒均勻，色漿的穩定性 高，用于紡織品的印花加工，可以獲得高的印花干、濕磨擦牢度。本發明的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，包括(1)在氮氣的保護下，以二異氰酸酯與小分子二元醇為原料溶于有機溶劑中，升溫 至75°C反應60min，控制反應原料中-NC0/-0H的摩爾比為1. 5-4 ；(2)反應結束后，降溫至70°C，滴加親水性羧基二元醇溶液，滴加完畢后加入 0. 01-0. 2% (相對原料的重量百分比)有機錫催化劑，擴鏈反應60min ；(3)然后升溫至75°C，根據反應原料的選擇，分批滴加親水性羧基二元醇溶液，進 行多次擴鏈反應，反應時間為60min，直至完成所需的擴鏈反應；(4)擴鏈反應完成后，滴加親水性羧基二元醇溶液，進行封端，反應時間為 120min，反應溫度75 °C ；(5)降溫至50°C，緩慢滴加濃度為10_30wt% WNa2CO3溶液，邊中和邊乳化，滴 加完畢后，溶液PH值為6-7，再加入水調節體系含固量為30%，升溫至60°C繼續攪拌溶解 30min，制的聚氨酯高分子分散劑。所述步驟(1)中的二異氰酸酯選自TDI、MDI、IPDI、HDI、NDI、PPDI、CHDI、XDI 中的一種或幾種的混合物；優選的二異氰酸酯選自HDI、IPDI、MDI中的一種或幾種的混合物，以減少印花產 品的焙烘過程中的色變現象；所述步驟(2) (4)中的小分子二元醇選自對苯二酚、雙酚S、雙酚A、乙二醇、丁 二醇、一縮乙二醇、己二醇、丙二醇、戊二醇等中的一種或幾種的混合物；優選使用對苯二酚、雙酚S、雙酚A中的一種或兩種的混合物；所述步驟(1)中的有機溶劑為DMF，有機溶劑與原料的質量比為 1 100-50 100 ；所述步驟(2) (4)中的親水性羧基二元醇為二羥基丙酸DMPA或二羥基丁酸，在 分散劑結構中含量不低于5%，DMPA含量的增大可以增大分散劑對顏料粒子的穩定性；所述步驟(2) (4)中的親水性羧基二元醇溶液中，溶液所用溶劑為DMF ；所述步驟(2)中的有機錫催化劑為二月桂酸二丁基錫(市售)；所述步驟⑵中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為IOwt % 55wt%，親水性羧基 二元醇與原料的質量比為1 6 90 ；所述步驟(3)中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為IOwt% 60wt%，每批親水性 羧基二元醇與原料的質量比為1 10 80;所述步驟(4)中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為IOwt % 55wt %，親水性羧基 二元醇與原料的質量比為1 5 35。本發明的另一合成方案為在步驟(1)中以預先加入親水性羧基二元醇小分子二元醇替換小分子二元醇；再 于步驟(2) (4)中加小分子二元醇替換親水性羧基二元醇，即改變了原制備過程中親水 性羧基二元醇和小分子二元醇加入順序。聚氨酯是一類彈性高分子化合物，采用不同的原料可以獲得不同功能的高分子化 合物，本發明以聚氨酯的合成方法為基礎，通過選擇不同的單體原料，使高分子結構中含有 能和顏料相互作用的氨基甲酸酯結構、苯環結構，能夠有效地增加分散劑對顏料的吸附；分 散劑結構中的含有大量羧酸基，以提高分散顏料粒子的Zate電位，保證了顏料在水分散介 質中具有良好穩定作性，同時可以提高顏料的分散效率，減少球磨過程中的功率損耗。該分散劑適用于無機及有機顏料的分散，能夠顯著降低水的表面張力，加快顆粒 的潤濕、分散，提高研磨效率，并且得到的色漿具有粒度細而均勻、色澤鮮艷、著色力高、穩 定性好的特點，不會再發生聚集、返粗的現象，與傳統的小分子分散劑和無機分散劑相比， 對無機及有機顏料均有較好的分散效果。有益效果(1)本發明的高分子分散劑制備方法簡單，成本低，對環境友好，適合工業化生 產；(2)該高分子分散劑對顏料粒子表面具有較強的親合力，不易解吸附，而且空間 位阻效應明顯，能夠有效地阻止粒子間由于范德華引力作用而導致重新聚集，改進抗絮凝 性；(3)用該分散劑制備的顏料色漿顆粒小，顆粒均勻，色漿的穩定性高，與粘合劑有 良好的相容性，用于紡織品的印花加工，可以獲得高的印花干、濕磨擦牢度。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1(1)按NC0/0H摩爾比為2，在氮氣的保護下，將71. 35gHDI與48. 42gBPA (用30gDMF 溶)加入裝有攪拌器的三口燒瓶中，升溫至75°C反應60min ；(2)降溫至70°C，①滴加14. 23gDMPA(26gDMF溶)，滴加完畢后加入0· 115克 二月桂酸二丁基錫，擴鏈反應60min ；升溫至75 °C，②滴加7. 11 gDMPA (13gDMF溶)，進 行擴鏈反應60min ；③滴加3. 56gDMPA (7gDMF溶)，進行次擴鏈反應60min ；④再滴加 1. 78gDMPA (4gDMF溶)，進行擴鏈反應60min ；⑤然后滴加3. 56gDMPA (7gDMF溶)進行封端， 反應時間為120min，溫度75°C ；(3)降溫至50°C，緩慢滴加50ml水溶解的11. 87g Na2CO3溶液，邊中和邊乳化，直 至Na2CO3全部加入后，再加入IOOml水，升溫至60°C繼續攪拌乳化30min。實施例2(1)按NC0/0H摩爾比為2，在氮氣的保護下，將70. 51gHDI與47. 85gBPA (用30gDMF 溶)加入裝有攪拌器的三口燒瓶中，升溫至75°C反應60min ；(2)降溫至70°C，①滴加14. 06gDMPA(26gDMF溶)，滴加完畢后加入0. 115克二 月桂酸二丁基錫，擴鏈反應60min ；升溫至75°C，②滴加7. 03gDMPA (13gDMF溶)，擴鏈反應 60min ；③滴加 3. 52gDMPA (7gDMF 溶)，擴鏈反應 60min ；④滴加 7. 03gDMPA (13gDMF 溶)，封 端反應120min，溫度75°C ；(3)降溫至50°C，緩慢滴加用50ml水溶解的12. 5Ig Na2C03溶液，邊中和邊乳化， 直至Na2C03全部加入后，再加入50ml水，升溫至60°C繼續攪拌乳化30min。實施例3(1)按NC0/0H摩爾比為2，在氮氣的保護下，將68. 9gHDI與46. 75gBPA(用30gDMF 溶)加入裝有攪拌器的三口燒瓶中，升溫至75°C反應60min ；(2)降溫至70°C，①滴加13. 74gDMPA(26gDMF溶)，滴加完畢后加入0. 115克二 月桂酸二丁基錫，擴鏈反應60min ；升溫至75°C，②滴加6. 87gDMPA (13gDMF溶)，擴鏈反應 60min ；③滴加 13. 74gDMPA (26gDMF 溶)，封端反應 120min，溫度 75°C ；(3)降溫至50°C，緩慢滴加用50ml水溶解的13. 59g Na2C03溶液，邊中和邊乳化， 直至Na2C03全部加入后，再加入50ml水，升溫至60°C繼續攪拌乳化30min。
權利要求
一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，包括(1)在氮氣的保護下，以二異氰酸酯與小分子二元醇為原料溶于有機溶劑中，升溫至75℃反應60min，控制反應原料中-NCO/-OH的摩爾比為1.5-4；(2)反應結束后，降溫至70℃，滴加親水性羧基二元醇的有機溶劑溶液，滴加完畢后加入相對原料0.01-0.2wt％的有機錫催化劑，擴鏈反應60min；(3)然后升溫至75℃，根據反應原料的選擇，分批滴加親水性羧基二元醇溶液，進行多次擴鏈反應，反應時間為60min，直至完成所需的擴鏈反應；(4)擴鏈反應完成后，滴加親水性羧基二元醇溶液，進行封端，反應時間為120min，反應溫75℃；(5)降溫至50℃，緩慢滴加濃度為10-30wt％的Na2CO3溶液，邊中和邊乳化，滴加完畢后，溶液pH值為6-7，再加入水調節體系含固量為為30％，升溫至60℃繼續攪拌溶解30min，制的聚氨酯高分子分散劑。
2.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(1)中的二異氰酸酯選自TDI、MDI、IPDI、HDI、NDI、PPDI、CHDI、XDI中 的一種或幾種的混合物；小分子二元醇選自對苯二酚、雙酚S、雙酚A、乙二醇、丁二醇、一縮 乙二醇、己二醇、丙二醇、戊二醇等中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的 制備，其特征在于所述步驟(1)中的有機溶劑為DMF，有機溶劑與原料的質量比為 1 100-50 100。
4.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(2) (4)中的親水性羧基二元醇為二羥基丙酸DMPA或二羥基丁酸。
5.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(2) (4)中的親水性羧基二元醇溶液中，溶液所用溶劑為DMF。
6.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(2)中的有機錫催化劑為二月桂酸二丁基錫。
7.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(2)中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為10wt% 55wt%，親水性羧 基二元醇與原料的質量比為1 6 90。
8.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(3)中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為IOwt% 60wt%，每批親水 性羧基二元醇與原料的質量比為1 10 80。
9.根據權利要求1所述的一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備，其 特征在于所述步驟(4)中的親水性羧基二元醇溶液的濃度為IOwt% 55wt%，親水性羧 基二元醇與原料的質量比為1 5 35。
全文摘要
本發明涉及一種紡織品涂料印花色漿用聚氨酯高分子分散劑的制備方法，包括將二異氰酸酯與親水性羧基二元醇溶于有機溶劑中，升溫至75℃反應60min，然后分批滴加小分子二元醇溶液，進行多次擴鏈反應，反應時間為60min，擴鏈反應完成后，進行封端反應120min；降溫至50℃，滴加Na2CO3溶液，邊中和邊乳化，滴加完畢后，加水升溫至60℃繼續攪拌溶解30min，制的聚氨酯高分子分散劑。本發明的高分子分散劑對顏料粒子表面具有較強的親合力，不易解吸附，抗絮凝性好；且制備方法簡單，成本低，對環境友好；用該分散劑制備的顏料色漿穩定性高，用于紡織品的印花加工，可以獲得高的印花干、濕摩擦牢度。
文檔編號D06P1/52GK101806001SQ20101013256
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者刁正平, 李娜, 潘建君, 葛媛, 閔潔 申請人:東華大學