專利名稱：水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高分子粘合劑制備領域，尤其涉及一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法。
背景技術：
靜電植絨膠是指靜電植絨時所使用的粘合劑。將纖維粉末垂直固定于涂有膠粘劑的物體或基材上這種將短纖維固定的方法稱為植絨。目前，植絨粘合劑主要有溶劑型和水乳型兩大類，而近年來，市場對環保的要求日趨嚴格，溶劑型膠黏劑的使用和發展明顯受到限制。因此，作為安全型的水乳型膠黏劑成為植絨粘合劑發展的主體方向。水性植絨膠水可廣泛使用于ABS、PP、PE塑料、紙張、布、海綿等的植絨，具有環保、牢度好、耐水性佳的優點植絨布以其手感柔軟舒適，富有彈性，外觀美觀大方，冬季保暖性好，而受到了人們的青睞。膠粘劑是影響靜電植絨產品質量的一個主要因素，其性能直接決定植絨產品的植絨牢度和手感的好壞。目前，應用于靜電植絨的膠粘劑90%以上是聚丙烯酸酯類乳液，其特點是價廉、制備和使用起來方便、耐老化性能優良以及對多種纖維都有很好的粘接強度， 是一種較理想的粘合劑。但是，傳統的丙烯酸酯類粘合劑用于服裝類產品時，在耐磨性和柔軟性方面還達不到使用要求；另外，大多數丙烯酸酯類膠粘劑的交聯單體為N-羥甲基丙烯酰胺，交聯后會緩慢釋放出有害于人體健康的甲醛；此外，所用乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO)，屬于環境激素，會擾亂人體的內分泌系統，如乳化劑中含ΑΡΕ0，則會產生環境激素， 即APEO具有類似“雌性效應”和畸變作用，能擾亂人體正常的激素分泌。APEO中包括壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)、辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)等，這類非離子表面活性劑已被歐共體所禁用。因此，如何制備一種環保、性能優良的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑以適應市場的需求是需要解決的問題。

發明內容
本發明實施方式提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法，可以制備一種環保、性能優良的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，解決目前此類粘合劑環保不好及性能差的問題。為解決上述問題本發明提供的技術方案如下本發明實施方式提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該粘合劑由軟單體、硬單體、功能性單體、交聯單體、環氧樹脂、引發劑、乳化劑、緩沖劑、PH調節劑和去離子水經預乳化及半連續乳液聚合制備而成。上述粘合劑中各原料的用量按重量百分比為軟單體25 50%;硬單體2% 16% ；功能單體0.5% 3%;
交聯單體0.6% 3%;環氧樹脂0.5% 2. 5%;引發劑0.2% 1%;乳化劑0.4% 1.5%;緩沖劑0.04% 0.5%;pH 調節劑0.05% 0.25%;去離子水45% 70%。上述粘合劑中，所述軟單體采用碳原子數為4 12的丙烯酸酯。上述粘合劑中，所述軟單體采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一種。上述粘合劑中，所述硬單體采用甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯中的至少一種。上述粘合劑中，所述功能單體采用丙烯酸、甲基丙烯酸和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的至少一種。上述粘合劑中，所述交聯單體采用二甲基丙烯酸乙二醇酯。上述粘合劑中，所述環氧樹脂的環氧值為0. 25 0. 45。上述粘合劑中，所述引發劑采用過硫酸鹽；所述乳化劑采用酚醚硫酸鹽、璜基琥珀酸鹽中的至少一種。所述緩沖劑采用碳酸氫銨、碳酸氫鈉中的至少一種；所述pH調節劑采用氨水。本發明實施方式提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，該方法包括按上述權利要求1 9任一項的配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入占全部去離子水總重量40 50%的去離子水和占全部乳化劑總重量10% 20%的乳化劑，并加入全部緩沖劑，攪拌均勻；向預乳化釜中加入占全部去離子水總重量30% 40%的去離子水和剩余的乳化齊IJ，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/ 分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的pH值為弱酸性或中性，得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的全部預乳化液總重量10% 30%的預乳化液，攪拌并升溫至86士 1°C后，加入占全部引發劑總重量10% 30%的引發劑；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的引發劑，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。由上述提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑優點如下采用非烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化劑進行前期的預乳化，不含有官能團為羥甲基的單體(在靜電植絨織物焙烘過程中該官能團才與纖維發生交聯反應會產生游離甲醛)，達到其真正意義的環境友好性；以丙烯酸系單體和環氧樹脂為主要原料，配合引發劑雙滴加的半連續乳液聚合方式，其工藝簡單，轉化率較高且性能穩定，該粘合劑環保好及性能優良，可以使制成的植絨布符合無甲醛、不含ΑΡΕ0、耐磨和手感柔軟的生態服裝面料的使用要求。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。下面對本發明實施例作進一步地詳細描述。實施例1本實施例提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該植絨粘合劑的配方如下丙烯酸丁酯49重量份；甲基丙烯酸甲酯10重量份；丙烯酸3重量份；二甲基丙烯酸乙二醇酯2重量份；環氧樹脂2重量份；過硫酸銨0. 2重量份；丁二酸二異辛酯磺酸鈉2重量份；碳酸氫銨0. 1重量份；pH調節劑0. 1重量份；去離子水70重量份。上述水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，包括以下步驟按上述配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入觀重量份的去離子水和0. 2重量份的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉，并加入全部緩沖劑碳酸氫銨0.1重量份，待攪拌均勻；向預乳化釜中，加入21重量份的去離子水和剩余的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉1. 8重量份，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下快速攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的66重量份混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的PH值為弱酸性或中性得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的17. 4重量份的預乳化液，攪拌并升溫至 86士 1°C后，加入0. 02重量份的引發劑過硫酸銨；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘后，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的0. 18重量份的引發劑過硫酸銨，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為制得的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。實施例2本實施例提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該植絨粘合劑的配方如下丙烯酸丁酯60重量份；丙烯腈10重量份；丙烯酸3重量份；二甲基丙烯酸乙二醇酯2重量份；環氧樹脂2重量份；過硫酸銨0.5重量份；丁二酸二異辛酯磺酸鈉2重量份；碳酸氫銨0. 1重量份；pH調節劑0. 1重量份；去離子水69重量份。上述水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，包括以下步驟按上述配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入27. 6重量份的去離子水和0. 2重量份的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉，并加入全部緩沖劑碳酸氫銨0.1重量份，待攪拌均勻；向預乳化釜中，加入20. 7重量份的去離子水和剩余的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉1. 8重量份，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下快速攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的77重量份混合液，滴加完畢后， 在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的PH值為弱酸性或中性得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的15. 4重量份的預乳化液，攪拌并升溫至 86士 1°C后，加入0. 05重量份的引發劑過硫酸銨；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘后，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的0. 45重量份的引發劑過硫酸銨，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為制得的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。實施例3本實施例提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該植絨粘合劑的配方如下丙烯酸丁酯60重量份丙烯酸甲酯12重量份；丙烯酸2重量份；二甲基丙烯酸乙二醇酯1重量份；環氧樹脂2重量份；過硫酸銨0. 5重量份；丁二酸二異辛酯磺酸鈉2重量份；碳酸氫銨0. 1重量份；
pH調節劑0.1重量份；去離子水70重量份。上述水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，包括以下步驟按上述配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入觀重量份的去離子水和0. 2重量份的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉，并加入全部緩沖劑碳酸氫銨0.1重量份，待攪拌均勻；向預乳化釜中，加入21重量份的去離子水和剩余的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉1. 8重量份，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下快速攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的75重量份混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的PH值為弱酸性或中性得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的22. 5重量份的預乳化液，攪拌并升溫至 86士 1°C后，加入0. 15重量份的引發劑過硫酸銨；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘后，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的0. 35重量份的引發劑過硫酸銨，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為制得的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。實施例4本實施例提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該植絨粘合劑的配方如下丙烯酸丁酯35重量份；醋酸乙烯酯5重量份；丙烯酸2重量份；二甲基丙烯酸乙二醇酯1重量份；環氧樹脂2重量份；過硫酸銨0. 5重量份；丁二酸二異辛酯磺酸鈉2重量份；碳酸氫銨0. 1重量份；pH調節劑0. 1重量份；去離子水70重量份。上述水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，包括以下步驟按上述配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入觀重量份的去離子水和0. 2重量份的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉，并加入全部緩沖劑碳酸氫銨0.1重量份，待攪拌均勻；向預乳化釜中，加入21重量份的去離子水和剩余的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉1. 8重量份，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下快速攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的45重量份混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的PH值為弱酸性或中性得到預乳化液；
向上述的聚合釜中加入占上述制得的13. 5重量份的預乳化液，攪拌并升溫至 86士 1°C后，加入0. 15重量份的引發劑過硫酸銨；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘后，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的0. 35重量份的引發劑過硫酸銨，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為制得的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。實施例5本實施例提供一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，該植絨粘合劑的配方如下丙烯酸丁酯40重量份；醋酸乙烯酯12重量份；丙烯酸2重量份；二甲基丙烯酸乙二醇酯1重量份；環氧樹脂2重量份；過硫酸銨0.5重量份；丁二酸二異辛酯磺酸鈉2重量份；碳酸氫銨0.1重量份；pH調節劑0.1重量份；去離子水70重量份。上述水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，包括以下步驟按上述配方取制備粘合劑的各原料；在攪拌狀態下的聚合釜中加入觀重量份的去離子水和0. 2重量份的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉，并加入全部緩沖劑碳酸氫銨0.1重量份，待攪拌均勻；在預乳化釜中，加入21重量份的去離子水和剩余的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉1. 8重量份，在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下快速攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的57重量份混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的PH值為弱酸性或中性得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的17. 1重量份的預乳化液，攪拌并升溫至 86士 1°C后，加入0. 15重量份的引發劑過硫酸銨；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘后，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的0. 35重量份的引發劑過硫酸銨，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為制得的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。綜上所述，本發明實施例提供的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑由于采用非烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化劑進行前期的預乳化，不含有官能團為羥甲基的單體(在靜電植絨織物焙烘過程中該官能團才與纖維發生交聯反應會產生游離甲醛)，達到其真正意義的環境友好性；并且以丙烯酸系單體和環氧樹脂為主要原料，配合引發劑雙滴加的半連續乳液聚合方式，具有工藝簡單，轉化率較高，性能穩定的優點，該粘合劑環保好及性能優良，可以使制成的植絨布符合無甲醛、不含ΑΡΕ0、耐磨和手感柔軟的生態服裝面料的使用要求。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，該粘合劑由軟單體、硬單體、功能性單體、交聯單體、環氧樹脂、引發劑、乳化劑、緩沖劑、PH調節劑和去離子水經預乳化及半連續乳液聚合制備而成。
2.如權利要求1所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述粘合劑中各原料的用量按重量百分比為軟單體25 50% ；硬單體2% 16% ；功能單體0.5% 3%;交聯單體0.6% 3%;環氧樹脂0.5% 2. 5%;引發劑0.2^-1%;乳化劑0.4% 1.5%;緩沖劑0.04% 0.5%;PH 調節劑0.05% 0.25%;去離子水45% 70%。
3.如權利要求1所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述軟單體采用碳原子數為4 12的丙烯酸酯。
4.如權利要求1 3任一項所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述軟單體采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一種。
5.如權利要求1或2所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述硬單體采用甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯中的至少一種。
6.如權利要求1或2所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述功能單體采用丙烯酸、甲基丙烯酸和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的至少一種。
7.如權利要求1或2所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述交聯單體采用二甲基丙烯酸乙二醇酯。
8.如權利要求1或2所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述環氧樹脂的環氧值為0. 25 0. 45。
9.如權利要求1或2所述的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑，其特征在于，所述引發劑采用過硫酸鹽；所述乳化劑采用酚醚硫酸鹽、璜基琥珀酸鹽中的至少一種。所述緩沖劑采用碳酸氫銨、碳酸氫鈉中的至少一種；所述PH調節劑采用氨水。
10.一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑的制備方法，其特征在于，該方法包括按上述權利要求1 9任一項的配方取制備粘合劑的各原料；向攪拌狀態下的聚合釜中加入占全部去離子水總重量40 50%的去離子水和占全部乳化劑總重量10% 20%的乳化劑，并加入全部緩沖劑，攪拌均勻；向預乳化釜中加入占全部去離子水總重量30% 40%的去離子水和剩余的乳化劑， 在500 1000轉/分鐘的攪拌速度下攪拌使之溶解，然后滴加由軟單體、硬單體、功能單體、交聯單體和環氧樹脂混合形成的混合液，滴加完畢后，在攪拌速度為220 300轉/分鐘的狀態下繼續攪拌1 2小時，調節預乳化釜中反應體系的pH值為弱酸性或中性，得到預乳化液；向上述的聚合釜中加入占上述制得的全部預乳化液總重量10% 30%的預乳化液， 攪拌并升溫至86 士 1°C后，加入占全部引發劑總重量10% 30%的引發劑；待所述聚合釜中的乳液出現藍光后再反應10 30分鐘，向所述聚合釜中滴加剩余的預乳化液和剩余的引發劑，滴加速度控制在釜壁無明顯回流且能在4 5小時滴加完畢，反應溫度控制在 86士 1°C，攪拌速度為220 300轉/分鐘；待滴加結束后，使所述聚合釜繼續保溫反應30 分鐘 1.5小時，然后降溫至40°C以下，調節所述聚合釜中乳液的pH值為7，過濾出料，得到的產物即為水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。
全文摘要
本發明公開一種水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑及其制備方法，屬高分子粘合劑制備領域。該粘合劑由軟單體、硬單體、功能性單體、交聯單體、環氧樹脂、引發劑、乳化劑、緩沖劑、pH調節劑和去離子水為原料，采用非烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化劑進行前期的預乳化，以丙烯酸系單體和環氧樹脂為主要原料，不含有官能團為羥甲基的單體(在靜電植絨織物焙烘過程中該官能團才與纖維發生交聯反應會產生游離甲醛)，配合引發劑雙滴加的半連續乳液聚合方式，制成一種環保、性能優良的水性丙烯酸酯靜電植絨粘合劑。其工藝簡單、轉化率較高、性能穩定，利用該粘合劑制成的植絨布符合無甲醛、不含APEO、耐磨和手感柔軟，可有效滿足生態服裝面料的使用要求。
文檔編號C08F283/10GK102516470SQ20111037201
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者張娜, 沈峰 申請人:北京高盟新材料股份有限公司