本發明涉及一種紡織品整理劑及其制備方法,為紡織品化學領域。
背景技術:
聚丙烯酸酯類乳液具有優異的透明性、成膜性、耐油性、耐候性、機械穩定性和粘附性,且原料來源豐富,成本較低,被廣泛應用于涂料、紡織、皮革、造紙、粘合劑等領域。但其耐沾污性、耐水性不夠理想,耐寒性、耐熱性較差,易發生“熱粘冷脆”現象,使其進一步應用受到限制。氟是電負性最大的元素,其原子共價半徑(0.064nm)僅比氫原子稍大,c-f鍵非常穩定,且氟原子在碳骨架外層的排列十分緊密,可以對主鏈以及內部分子形成“屏蔽保護”,保證了碳碳鍵的穩定性,因此碳氟化合物表現出卓越的化學穩定性、耐腐蝕性和抗氧化性等性能。有機氟材料由于其分子側基或側鏈上含有空間位阻較小而親電能力較強的氟原子,使其表面自由能很低,具有優良的防水防油等性能。金屬銀有著優良的抗靜電性能,而現行的紡織品抗靜電整理劑則主要采用親水性的聚合物在紡織品的表面成膜吸收水分來達到抗靜電的目的,本發明將銀引入整理劑中,并均勻分布于織物的表面,可迅速導出靜電,有效改善了織物的導電及抗靜電性能。因此,氟及銀的加入,極大地增強了紡織品整理劑的自清潔及抗靜電性能,使得紡織品更易于打理、舒適。
cn102162194a公開了一種應用于紡織品的有機硅改性含氟丙烯酸酯聚合物絡合銀離子整理劑及其制備方法,其所述整理劑主要由聚合物乳液與銀鹽經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的銀鹽為硝酸銀。該專利制得整理劑雖然具有抗菌和抗靜電性能,但其耐酸堿穩定性和低溫穩定性還有待進一步提高。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的問題,本發明提供了一種紡織品整理劑及其制備方法和用途,本發明通過添加鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,利用二者的協同作用,使制得的紡織品整理劑不僅具有良好抗菌和抗靜電性能,并且具有更為優異的耐酸堿穩定性和低溫穩定性。
為實現上述目的,本發明提供了一種紡織品整理劑,該整理劑主要由聚合物乳液與、鈦銀鹽和乙氧基化烷基硫酸銨經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的銀鹽為硝酸銀鈦鹽為四氯化鈦;所述聚合物單體由為丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的混合物。
以下作為本發明優選的技術方案,但不作為本發明提供的技術方案的限制,通過以下技術方案,可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。
作為本發明優選的技術方案,所述乳化劑由非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑組成。
作為本發明優選的技術方案,所述聚合物單體中丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的質量比為(3~5):1,例如3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用,優選為4:1。
作為本發明優選的技術方案,所述鈦鹽的用量為聚合物乳液質量的10~15wt%,例如10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%或15wt%等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
優選地,所述乙氧基化烷基硫酸銨的用量聚合物乳液質量的5~10wt%,例如5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%或10wt%等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案,所述聚合物乳液中所述聚合物單體的用量按質量份為100份,乳化劑的用量按質量份為10~15份,例如10份、11份、12份、13份、14份或15份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;鏈轉移劑的用量按質量份為3~5份,例如3份、3.5份、4份、4.5份或5份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;水的用量按質量份為400~500份,例如400份、420份、440份、460份、480份或500份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;引發劑的用量按質量份為0.5~1.0份,例如0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案,所述丙烯酸酯類單體選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯中的任意一種或至少兩種的組合,優選為丙烯酸異辛酯。
作為本發明優選的技術方案,所述乳化劑中,陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉;非離子表面活性劑為分子量400~1200的脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基數為8~9的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽或聚乙二醇中的一種或多種;
優選地,在乳化劑中,陰離子表面活性劑的重量按份數為5~10份,例如5份、6份、7份、8份、9份或10份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;非離子表面活性劑的重量按份數為6~15份,例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
第二方面,本發明提供了上述紡織品整理劑的制備方法,其特征在于,制備步驟為:
a、在反應釜中加入配方量的份乳化劑和水,升溫至50℃~60℃,攪拌,待乳化劑溶解;
b、在a中加入配方量的丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體,乳化40~50min,加入配方量的引發劑和鏈轉移劑,升溫至60~75℃引發反應,隨著聚合反應的進行,反應溫度逐漸升至70~85℃,反應時間為1~2h;
c、待反應釜內溫度回落后,將乳液溫度調整為70~82℃,并保溫0.5h;
d、向c中制備好的聚合物乳液中加入配方量的鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,在22~25℃下攪拌4小時,抗菌整理劑。
其中,步驟a中升溫溫度可為50℃、53℃、55℃、57℃或60℃等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;步驟b中乳化時間可為40min、43min、45min、47min或50min等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;引發反應的溫度可為60℃、63℃、65℃、67℃、70℃、73℃或75℃等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;第二次升溫的溫度可為70℃、73℃、75℃、77℃、80℃、83℃或85℃等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用;步驟c中乳液溫度可為70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃或82℃等,但并不僅限于所列舉的數值,該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
本發明通過添加鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,利用二者的協同作用,使制得的紡織品整理劑不僅具有良好抗菌和抗靜電性能,并且具有更為優異的耐酸堿穩定性和低溫穩定性,其在ph=1~12.5的范圍內可以保持穩定,在-10℃下保存48h后仍可以保持良好的狀態。
具體實施方式
為更好地說明本發明,便于理解本發明的技術方案,下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發明的簡易例子,并不代表或限制本發明的權利保護范圍,本發明保護范圍以權利要求書為準。
本發明具體實施例部分提供了一種紡織品整理劑,該整理劑主要由聚合物乳液、鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的鈦鹽為四氯化鈦;所述聚合物單體為丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的混合物。
以下為本發明典型但非限制性實施例:
實施例1:
本實施例提供了一種紡織品整理劑及其制備方法,該整理劑主要由聚合物乳液、鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的鈦鹽為四氯化鈦;所述聚合物單體為丙烯酸異辛酯和二烯丙基胺單體的混合物。
其中,所述乳化劑由7份分子量400~1200的脂肪醇聚氧乙烯醚和7份十二烷基苯磺酸鈉組成;所述聚合物單體中丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的質量比為4:1;所述鈦鹽的用量為聚合物乳液質量的13wt%,所述乙氧基化烷基硫酸銨的用量聚合物乳液質量的7wt%。
所述聚合物乳液中所述聚合物單體的用量按質量份為100份,乳化劑的用量按質量份為13份,鏈轉移劑的用量按質量份為4份,水的用量按質量份為450份,引發劑的用量按質量份為0.7份。
其制備方法為:
a、在反應釜中加入配方量的份乳化劑和水,升溫至55℃,攪拌,待乳化劑溶解;
b、在a中加入配方量的丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體,乳化45min,加入配方量的引發劑和鏈轉移劑,升溫至70℃引發反應,隨著聚合反應的進行,反應溫度逐漸升至80℃,反應時間為1~2h;
c、待反應釜內溫度回落后,將乳液溫度調整為75℃,并保溫0.5h;
d、向c中制備好的聚合物乳液中加入配方量的鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,在22~25℃下攪拌4小時,制得抗菌整理劑。
得到的整理劑進行耐酸堿穩定性測試和低溫穩定性測試,所得整理劑在ph=1~12.5的范圍內可以保持穩定,在-10℃下保存48h后仍可以保持良好的狀態。
實施例2:
本實施例提供了一種紡織品整理劑及其制備方法,該整理劑主要由聚合物乳液、鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的鈦鹽為四氯化鈦;所述聚合物單體為丙烯酸異辛酯和二烯丙基胺單體的混合物。
其中,所述乳化劑由5份烷基數為8~9的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽和6份十二烷基苯磺酸鈉組成;所述聚合物單體中丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的質量比為3:1;所述鈦鹽的用量為聚合物乳液質量的10wt%,所述乙氧基化烷基硫酸銨的用量聚合物乳液質量的5wt%。
所述聚合物乳液中所述聚合物單體的用量按質量份為100份,乳化劑的用量按質量份為10份,鏈轉移劑的用量按質量份為3份,水的用量按質量份為400份,引發劑的用量按質量份為0.5份。
其制備方法為:
a、在反應釜中加入配方量的份乳化劑和水,升溫至50℃,攪拌,待乳化劑溶解;
b、在a中加入配方量的丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體,乳化40min,加入配方量的引發劑和鏈轉移劑,升溫至60℃引發反應,隨著聚合反應的進行,反應溫度逐漸升至70℃,反應時間為1~2h;
c、待反應釜內溫度回落后,將乳液溫度調整為70℃,并保溫0.5h;
d、向c中制備好的聚合物乳液中加入配方量的鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,在22~25℃下攪拌4小時,制得抗菌整理劑。
得到的整理劑進行耐酸堿穩定性測試和低溫穩定性測試,所得整理劑在ph=1.2~12.5的范圍內可以保持穩定,在-10℃下保存48h后仍可以保持良好的狀態。
實施例3:
本實施例提供了一種紡織品整理劑及其制備方法,該整理劑主要由聚合物乳液、鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨經絡合反應制成;所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成,所述的鈦鹽為四氯化鈦;所述聚合物單體為丙烯酸異辛酯和二烯丙基胺單體的混合物。
其中,所述乳化劑由10份烷基數為8~9的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽和15份十二烷基苯磺酸鈉組成;所述聚合物單體中丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體的質量比為5:1;所述鈦鹽的用量為聚合物乳液質量的15wt%,所述乙氧基化烷基硫酸銨的用量聚合物乳液質量的10wt%。
所述聚合物乳液中所述聚合物單體的用量按質量份為100份,乳化劑的用量按質量份為15份,鏈轉移劑的用量按質量份為5份,水的用量按質量份為500份,引發劑的用量按質量份為1份。
其制備方法為:
a、在反應釜中加入配方量的份乳化劑和水,升溫至60℃,攪拌,待乳化劑溶解;
b、在a中加入配方量的丙烯酸酯類單體和二烯丙基胺單體,乳化50min,加入配方量的引發劑和鏈轉移劑,升溫至75℃引發反應,隨著聚合反應的進行,反應溫度逐漸升至85℃,反應時間為1~2h;
c、待反應釜內溫度回落后,將乳液溫度調整為82℃,并保溫0.5h;
d、向c中制備好的聚合物乳液中加入配方量的鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,在22~25℃下攪拌4小時,制得抗菌整理劑。
得到的整理劑進行耐酸堿穩定性測試和低溫穩定性測試,所得整理劑在ph=1.2~12.4的范圍內可以保持穩定,在-10℃下保存48h后仍可以保持良好的狀態。
對比例1:
本對比例提供了一種紡織品整理劑及其制備方法,所述紡織品整理劑除了不添加鈦鹽外,其他物料用量與制備方法均與實施例1中相同。
所得整理劑僅在ph=4~9的范圍內可以保持穩定,在-5℃下出現脆化。
對比例2:
本對比例提供了一種紡織品整理劑及其制備方法,所述紡織品整理劑除了不添加乙氧基化烷基硫酸銨外,其他物料用量與制備方法均與實施例1中相同。
所得整理劑僅在ph=4~10的范圍內可以保持穩定,在-5℃下出現脆化。
綜合上述實施例和對比例可以看出,本發明通過添加鈦鹽和乙氧基化烷基硫酸銨,利用二者的協同作用,使制得的紡織品整理劑不僅具有良好抗菌和抗靜電性能,并且具有更為優異的耐酸堿穩定性和低溫穩定性,其在ph=1~12.5的范圍內可以保持穩定,在-10℃下保存48h后仍可以保持良好的狀態。
申請人聲明,本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程,但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程,即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了,對本發明的任何改進,對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分添加、具體方式的選擇等,均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。