一種聚丙烯酸酯類硬挺整理劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚丙烯酸酯硬挺整理劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 硬挺整理廣泛應用于襯布、箱包布、帳篷和廣告布等織物的后整理中，可賦予整理 品挺括的風格和適用的性質。硬挺整理劑的種類很多，主要有：脲醛或三聚氰胺甲醛類、聚 丙烯酸酯類、聚醋酸乙烯酯類、聚乙烯醇和改性淀粉類等。
[0003] -般來說，含有氨基的樹脂類硬挺整理劑的整理效果較好，但該整理劑存在甲醛 釋放問題，貯存穩定性較差，整理后的織物耐洗牢度不佳，織物的強力損失較大；聚丙烯酸 酯類硬挺劑具有穩定性好，對織物粘附力強等優點，但在織物上成膜性較差；聚醋酸乙烯酯 類整理劑價格較低，生產容易，但整理后織物手感粗硬，耐劃痕性差；聚乙烯醇類的硬挺整 理劑流變性好，但是在織物上受熱后易軟化和滲出，耐洗性不佳；改性淀粉類硬挺整理劑的 硬挺效果不是很好，并且提升力差，回潮后硬度下降明顯。
【發明內容】
[0004] 本發明所解決的技術問題在于克服現有技術中織物經硬挺整理后，整理效果不耐 久，織物缺乏彈性和厚實感的缺陷，提供一種聚丙烯酸酯類硬挺整理劑及其制備方法和應 用。本發明的制備方法采用水相核-殼乳液聚合法，其所制得的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑 中含有軟核硬殼型的聚丙烯酸酯顆粒。本發明的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑性能穩定，耐熱 穩定性、耐酸堿穩定性和貯存穩定性都極好，尤其適用于滌綸織物的硬挺整理，并且其成膜 性能好，使用后織物的彈性好，彈性損傷小。
[0005] 本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。
[0006] 本發明提供了一種聚丙烯酸酯類硬挺整理劑的制備方法，其包括下述步驟：
[0007] ( 1)將10~40份水、0. 1~1份乳化劑和單體A混合，攪拌乳化，得核單體乳液； 在攪拌條件下，在部分所述的核單體乳液中加入0. 5~3份電解質溶液和0. 01~0. 15份 引發劑，于60~70°C下反應0. 5~2h，得反應液B ;其中，所述單體A包括1~10份丙烯 酸丁酯、0. 5~1份丙烯酸和1~20份甲基丙烯酸甲酯；
[0008] (2)在攪拌條件下，在所述反應液B中加入剩余的所述核單體乳液和0. 01~0. 2 份引發劑，于80~90°C下反應0. 5~2h，得核聚合乳液；
[0009] (3)在攪拌條件下，在所述核聚合乳液中加入殼單體乳液和0. 3~2份引發劑水溶 液，加完后于80~90°C下反應0. 5~2h，冷卻后調節pH至6. 5~7. 5,即得；
[0010] 其中，所述殼單體乳液由下述制備方法制得：將1〇~40份水、0. 3~3份乳化劑 和單體C混合，攪拌乳化，即可；所述單體C包括5~20份甲基丙烯酸甲酯、0. 1~1份丙 烯酸、3~10份苯乙烯和2~10份丙烯酸丁酯；
[0011] 其中，所述的份均為質量份數。
[0012] 步驟（1)中，所述單體A較佳地由丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯組成。所 述的單體A更佳地為6~8份丙烯酸丁酯、0. 6~0. 8份丙烯酸和6~8份甲基丙烯酸甲 酯。所述單體A中，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的質量比較佳地為10:1:10。
[0013] 步驟（1)中，所述核單體乳液中，所述乳化劑可為本領域常規使用的乳化劑，較佳 地為吐溫-80和十二烷基硫酸鈉。所述吐溫-80和所述十二烷基硫酸鈉的質量比較佳地為 1:2~1:3,更佳地為1: 3。所述乳化劑的用量較佳地為0. 5~0. 8份。和/或，所述乳化劑 的用量較佳地為所述單體A質量的3. 5~4. 5%，更佳地為4. 0%。
[0014] 步驟（1)中，所述核單體乳液中，所述的水較佳地為去離子水，所述水的用量較佳 地為20~25份。
[0015] 步驟（1)中，所述攪拌乳化的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述攪 拌乳化的溫度較佳地為40~50°C。所述攪拌乳化的時間較佳地為20~40分鐘，更佳地為 30分鐘。
[0016] 步驟（1)中，所述部分所述的核單體乳液較佳地占所述核單體乳液總質量的25~ 50%，更佳地占所述核單體乳液總質量的30~35%，最佳地占所述核單體乳液總質量的33%。
[0017] 步驟（1)中，所述電解質溶液可為本領域常規使用的電解質溶液，較佳地為碳酸氫 鈉水溶液。所述電解質溶液中，所述電解質的濃度較佳地為8~12wt%，更佳地為10wt%。所 述電解質溶液的用量較佳地為1. 2~1. 8份。
[0018] 步驟（1)中，所述的引發劑可為本領域常規使用的引發劑，較佳地為過硫酸銨。所 述引發劑的用量較佳地為0. 01~0. 03份。
[0019] 步驟（1)中，所述加入的方法和條件可為本領域常規使用的方法和條件。
[0020] 在本發明的一較佳實施方式中，步驟（1)按照下述方式進行：將20~25份水、 0. 5~0. 8份所述乳化劑、6~8份丙烯酸丁酯、0. 6~0. 8份丙烯酸和6~8份甲基丙烯 酸甲酯混合，于40~50°C下攪拌乳化20~30分鐘，得核單體乳液；在攪拌條件下，在部分 的核單體乳液中加入1. 2~1. 8份所述電解質溶液和0. 01~0. 03份所述引發劑，于60~ 65°C下反應0. 5~lh，得反應液B ;其中，部分的核單體乳液占所述核單體乳液總質量的 30 ~35%。
[0021] 步驟（2)中，所述的引發劑可為本領域常規使用的引發劑，較佳地為過硫酸銨。所 述引發劑的用量較佳地為〇. 02~0. 05份。
[0022] 步驟（2)中，所述加入的方法和條件可為本領域常規使用的方法和條件。
[0023] 步驟（2)中，所述反應的溫度較佳地為80~85°C，更佳地為85°C。
[0024] 步驟（3)中，所述殼單體乳液中，所述單體C較佳地由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯 乙烯和丙烯酸丁酯組成。所述單體C較佳地為12~15份甲基丙烯酸甲酯、0. 4~0. 5份丙 烯酸、4. 8~6份苯乙烯和4~5份丙烯酸丁酯。所述單體C中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯 酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯的質量比較佳地為15:0. 5:6:5。
[0025] 所述殼單體乳液中，所述乳化劑可為本領域常規使用的乳化劑，較佳地為吐溫-80 和十二烷基硫酸鈉。所述吐溫-80和所述十二烷基硫酸鈉的質量比較佳地為1:2~1:3,更 佳地為1:3。所述乳化劑的用量較佳地為0.8份~1份。和/或，所述乳化劑的用量較佳地 為所述單體C質量的3. 5~4. 5%，更佳地為4. 0%。
[0026] 所述殼單體乳液中，所述的水較佳地為去離子水，所述水的用量較佳地為30~39 份。
[0027] 所述的殼單體乳液的制備方法中，所述攪拌乳化的方法和條件可為本領域常規的 方法和條件。所述攪拌乳化的溫度較佳地為40~60°C。所述攪拌乳化的時間較佳地為 20~40分鐘，更佳地為30分鐘。
[0028] 步驟（3)中，所述的引發劑可為本領域常規使用的引發劑，較佳地為過硫酸銨。所 述引發劑水溶液中，所述引發劑的濃度較佳地為8~12wt%，更佳地為10wt%。所述引發劑 水溶液的用量較佳地為〇. 8~1份。
[0029] 步驟（3)中，所述加入的方法和條件可為本領域常規使用的方法和條件，所述加入 較佳地采用滴加的方式進行。所述滴加的時間較佳地為〇. 5~1小時。
[0030] 步驟（3)中，所述反應的溫度較佳地為80~85°C，更佳地為85°C。
[0031] 步驟（3)中，所述冷卻的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述冷卻的 目標溫度較佳地為40°C以下，更佳地為10~40°C。
[0032] 步驟（3)中，所述調節pH的方法和條件可為本領域常規的方法和條件，一般采用 堿性試劑進行，較佳地采用氨水、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種進 行。
[0033] 在本發明的一較佳實施方式中，所述的步驟（3)按照下述方式進行：在攪拌條件 下，在所述核聚合乳液中滴加殼單體乳液和〇. 8~1份引發劑水溶液，滴加的時間為0. 5~ 1小時，加完后于80~85°C下反應1. 5~2h，冷卻至40°C以下后調節pH至6. 5~7. 5,即 得所述的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑；
[0034] 其中，所述殼單體乳液由下述制備方法制得：將30~39份水、0. 8~1份乳化劑、 12~15份甲基丙烯酸甲酯、0. 4~0. 5份丙烯酸、4. 8~6份苯乙烯和4~5份丙烯酸丁酯 混合，于45~50°C攪拌乳化20~30分鐘，即可。
[0035] 本發明還提供了一種由上述制備方法所制得的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑。
[0036] 本發明中，所述的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑中含有聚丙烯酸酯顆粒，其粒徑一般 在50~300nm，其平均粒徑一般在100~150nm。
[0037] 本發明中，所述的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑中，不揮發成分含量較佳地為35~ 45wt%，更佳地為38~41wt% ;凝結物含量較佳地在0. 5wt%以下，更佳地在0. 3wt%以下。所 述的聚丙烯酸酯類硬挺整理劑為乳液狀，顏色為乳白色并泛有藍光。其中，按本領域常識， 不揮發成分含量指的是烘干至恒重后的干物質占物料總量的百分比；凝結物含量指的是直 徑在200