本發(fā)明涉及一種聚醚改性聚丙烯酸酯、制備方法及其應(yīng)用，具體涉及一種用于紡織品的聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑及其合成方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前紡織品的噴墨打印技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是在戶外廣告、噴墨印花、會展墻紡織品等應(yīng)用上。但是，紡織品的噴墨打印存在墨水吸收量較少、表面干燥時間較長、圖像清晰欠佳等缺點，而在紡織品表面涂覆一層吸墨涂層劑可以較好地提升紡織品的吸墨快干性能，促進噴墨打印技術(shù)在紡織品領(lǐng)域的快速發(fā)展。

目前，吸墨涂層劑在紙質(zhì)的打印、噴墨領(lǐng)域應(yīng)用比較成熟，相關(guān)研究和報道比較多。無機類吸墨涂層劑有水合氧化鋁和無定形二氧化硅，具有良好的吸墨性和固墨性；有機類吸墨涂層劑有聚乙烯醇類、聚丙烯酰胺類、聚丙烯酸酯類吸墨涂層劑，其吸墨速度快、圖像清晰，還有一定的耐水性，以及較好的儲存穩(wěn)定性。

近年來，聚丙烯酸酯憑借其優(yōu)異的保光性、成膜性和高粘著性，側(cè)鏈上含有的極性酯基也賦予了一定的親水性，在吸附與膜領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，受到研究者和企業(yè)生產(chǎn)的青睞。但是針對于不同的應(yīng)用材料，聚丙烯酸酯的單體組成和性能都有所差異。因承印材料的不同，適用于紙質(zhì)材料的傳統(tǒng)聚丙烯酸酯吸墨涂層劑在紡織品上并不能獲得較好的吸墨快干、圖像清晰等效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的聚丙烯酸酯吸墨涂層劑應(yīng)用于紡織品在技術(shù)上存在的不足，提供一種既能滿足吸墨快干、圖像清晰、穩(wěn)定性較好的要求，又能滿足于生產(chǎn)成本較低、工藝簡單易控制、環(huán)保節(jié)能的要求，適用于紡織品的聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑、制備方法及應(yīng)用。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于紡織品的聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑的制備方法，包括如下步驟：

1、按質(zhì)量比25:15:6:3～5，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和烯丙醇聚醚混合后得到反應(yīng)單體混合液；按質(zhì)量比1.0:2.0～3.0，將十二烷基硫酸鈉和aeo-4配成復(fù)配乳化劑；按復(fù)配乳化劑總量占反應(yīng)單體混合物總質(zhì)量的3.0%～6.0%，將復(fù)配乳化劑、反應(yīng)單體混合液和去離子水加入到乳化容器中，在室溫、轉(zhuǎn)速為3000～4000轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，剪切乳化處理20.0～30.0min，得到乳白色的預(yù)乳液；

2、將過硫酸鹽溶解于去離子水中，配成引發(fā)劑水溶液，過硫酸鹽為反應(yīng)單體混合液總質(zhì)量的0.4%～0.8%；

3、在裝有冷凝回流裝置、攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應(yīng)容器中，加入去離子水、碳酸氫鈉和聚乙烯醇，混合后作為底料；在攪拌、溫度為74～76℃的條件下，緩慢滴加預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液，所加引發(fā)劑水溶液為其總量的80%～90%，控制滴加速率，于2.0～2.5h內(nèi)滴完；再升溫至83～85℃，保溫反應(yīng)1.5～2.0h，繼續(xù)升溫至90～93℃，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液，在20.0～30.0min內(nèi)滴完；再在溫度為90～93℃的條件下保溫反應(yīng)30.0～40.0min后，逐漸冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)ph至6.0～7.0，即得到聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑。

上述技術(shù)方案，步驟1中，去離子水的加入量為反應(yīng)單體混合液總質(zhì)量的1.2～1.4倍。

步驟2中，所述的過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種；配成引發(fā)劑水溶液的去離子水的用量為反應(yīng)單體混合液總質(zhì)量的25.0%～35.0%。

步驟3中，碳酸氫鈉和聚乙烯醇的質(zhì)量均為反應(yīng)單體混合液總質(zhì)量的0.2%～0.4%；所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799中的一種；底料中的去離子水為反應(yīng)單體混合液總質(zhì)量的1.0～1.2倍。

本發(fā)明技術(shù)方案還包括按上述制備方法得到的一種聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑，以及所述涂層劑在對紡織品的吸墨快干整理中的應(yīng)用，將聚醚改性聚丙烯酸酯作為涂層劑，用于對紡織品的吸墨快干涂層整理。

上述步驟1中得到的反應(yīng)單體為烯丙醇聚醚改性單體，其結(jié)構(gòu)式為：

，

其中：a和b為整數(shù)，且10≤a≤15，10≤b≤15。

上述步驟3制備聚醚改性聚丙烯酸酯的化學(xué)反應(yīng)式為：

其中：a和b為整數(shù)，且10≤a≤15，10≤b≤15。

本發(fā)明的原理是：采用一種具有較強親水性的烯丙醇聚醚來改性聚丙烯酸酯，烯丙醇聚醚一端為不飽和的碳碳雙建，可通過自由基聚合反應(yīng)成鏈，從而側(cè)鏈引入聚醚鏈段到聚丙烯酸酯上；一方面烯丙醇聚醚分子中的聚氧乙烯鏈段能夠提高涂層劑膜對水溶性墨水的吸收性能，烯丙醇聚醚分子中的聚氧丙烯鏈段能夠改善涂層劑膜的柔軟性能，且使膜不易起泡；另一方面活性較高又有較強吸水性的丙烯酸，也賦予涂層劑膜一定的親水性和在纖維上的固著力。

在u1trascanxe電腦測配色儀上測試織物表面得色深淺即k/s值，不同樣布吸收相同量墨水織物表面得色深淺的不同來表征吸墨性能，k/s值越大則顏色越深，測試條件為d65光源，10°視角，掃描范圍350～1050nm，試樣疊成4層，讀取最大值，取5次的平均值；按照gb1728—79《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》測試吸墨時間，不同樣布吸收相同量墨水所需時間的不同來表征快干性能，樣布的吸墨時間越短，表明吸墨速度越快。

由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用一種具有較強親水性的烯丙醇聚醚與丙烯酸酯類單體進行聚合，烯丙醇聚醚一端為不飽和的碳碳雙建，可通過自由基聚合反應(yīng)成鏈，從而側(cè)鏈引入聚醚鏈段到聚丙烯酸酯上；另一方面，烯丙醇聚醚分子中的聚氧乙烯鏈段能夠提高涂層劑膜對水溶性墨水的吸收性能，烯丙醇聚醚分子中的聚氧丙烯鏈段能夠改善涂層劑膜的柔軟性能，且使膜不易起泡；

2、本發(fā)明所獲得的聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑，能滿足紡織品噴墨打印時對吸墨快干的要求，這是聚丙烯酸酯在功能改性上的拓展創(chuàng)新應(yīng)用；

3、本發(fā)明原料易得，工藝較簡單，反應(yīng)過程易于控制，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中聚醚改性聚丙烯酸酯涂層劑的紅外譜圖；

圖2為本發(fā)明實施例2中聚醚改性聚丙烯酸酯涂層劑的紅外譜圖；

圖3為本發(fā)明實施例3中聚醚改性聚丙烯酸酯涂層劑的紅外譜圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步描述。

實施例1

本實施例提供一種聚醚改性聚丙烯酸酯的方法，并將其作為涂層劑，用于對紡織品的吸墨快干涂層整理。具體步驟如下：

1、將12.50g甲基丙烯酸甲酯、7.50g丙烯酸丁酯、3.00g丙烯酸和1.50g烯丙醇聚醚構(gòu)成反應(yīng)單體混合液；將0.25g十二烷基硫酸鈉和0.50gaeo-4復(fù)配成乳化劑；將反應(yīng)單體混合液、乳化劑復(fù)配物、30.00g去離子水加入到乳化容器中，在室溫下用3000~4000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度剪切乳化20.0min，得到乳白色的預(yù)乳液；將0.10g過硫酸銨溶解于6.25g去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液；

2、在裝有冷凝回流裝置、攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應(yīng)容器中，加入25.00g去離子水、0.18g碳酸氫鈉和0.18g聚乙烯醇1788作為底料；在74℃下開始緩慢滴加預(yù)乳液和占總量80%的引發(fā)劑水溶液，控制滴加速率和在2.00h內(nèi)滴完；再升溫至83℃并在此溫度下保溫反應(yīng)1.5h，繼續(xù)升溫至90℃，開始滴加剩余的引發(fā)劑水溶液并在20.0min內(nèi)滴完，在90℃保溫反應(yīng)30.0min后逐漸冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)ph至6.0，即得到聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑。

參見附圖1，它是本實施例中聚醚改性聚丙烯酸酯的紅外譜圖；圖中，3437㎝^-1處為—oh的倍頻伸縮振動吸收峰，在2956㎝^-1、2874㎝^-1處分別為—ch3和—ch2—的伸縮振動吸收峰，在1733㎝^-1處為丙烯酸酯基中的—c=o伸縮振動吸收峰，在1452㎝^-1、1384㎝^-1處為—ch3的不對稱及對稱的變形振動吸收峰，在1147㎝^-1、991㎝^-1處的吸收峰為烯丙醇聚醚中的c—o—c的特征峰，說明側(cè)鏈引入親水性聚醚鏈段到聚丙烯酸酯上。同時，在1600～1680㎝^-1未出現(xiàn)—c=c—伸縮振動峰，即雙鍵的特征峰消失，說明各單體之間共聚反應(yīng)較完全。

所得到的聚醚改性聚丙烯酸酯乳液即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品是乳白色泛藍光的乳液，測試其固含量為27.63%，ph為6.2。取該乳液，整理到棉、滌綸和錦綸織物上，按照測試織物表面得色深淺即k/s值表征其吸墨性能、按照gb1728—79《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》測試吸墨時間表征其快干性能。測試結(jié)果如表1所示。

表1棉、滌綸和錦綸織物整理前后的吸墨快干性能

。

實施例2

將12.50g甲基丙烯酸甲酯、7.50g丙烯酸丁酯、3.00g丙烯酸和2.00g烯丙醇聚醚構(gòu)成反應(yīng)單體混合液；將0.30g十二烷基硫酸鈉和0.75gaeo-4復(fù)配成乳化劑；將反應(yīng)單體混合液、乳化劑復(fù)配物、32.50g去離子水加入到乳化容器中，在室溫下用3000~4000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度剪切乳化25.0min，得到乳白色的預(yù)乳液；將0.15g過硫酸鉀溶解于7.50g去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液；

在裝有冷凝回流裝置、攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應(yīng)容器中，加入27.50g去離子水、0.28g碳酸氫鈉和0.28g聚乙烯醇1788作為底料；在75℃下開始緩慢滴加預(yù)乳液和占總量85%的引發(fā)劑水溶液，控制滴加速率和在2.25h內(nèi)滴完；再升溫至84℃并在此溫度下保溫反應(yīng)1.75h，繼續(xù)升溫至91℃，開始滴加剩余的引發(fā)劑水溶液并在25.0min內(nèi)滴完，在91℃保溫反應(yīng)35.0min后逐漸冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)ph至6.5，即得到聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑。

參見附圖2，它是本實施例中聚醚改性聚丙烯酸酯的紅外譜圖；圖中，3433㎝^-1處為—oh的倍頻伸縮振動吸收峰，在2957㎝^-1、2873㎝^-1處分別為—ch3和—ch2—的伸縮振動吸收峰，在1731㎝^-1處為丙烯酸酯基中的—c=o伸縮振動吸收峰，在1450㎝^-1、1384㎝^-1處為—ch3的不對稱及對稱的變形振動吸收峰，在1146㎝^-1、988㎝^-1處的吸收峰為烯丙醇聚醚中的c—o—c的特征峰,說明側(cè)鏈引入親水性聚醚鏈段到聚丙烯酸酯上。同時，在1600～1680㎝^-1未出現(xiàn)—c=c—伸縮振動峰，即雙鍵的特征峰消失，說明各單體之間共聚反應(yīng)較完全。

所得到的聚醚改性聚丙烯酸酯乳液即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品是乳白色泛藍光的乳液，測試其固含量為26.48%，ph為6.6。取該乳液，整理到棉、滌綸和錦綸織物上，按照測試織物表面得色深淺即k/s值表征其吸墨性能、按照gb1728—79《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》測試吸墨時間表征其快干性能。測試結(jié)果如表2所示。

表2棉、滌綸和錦綸織物整理前后的吸墨快干性能

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實施例3

將12.50g甲基丙烯酸甲酯、7.50g丙烯酸丁酯、3.00g丙烯酸和2.50g烯丙醇聚醚構(gòu)成反應(yīng)單體混合液；將0.36g十二烷基硫酸鈉和1.08gaeo-4復(fù)配成乳化劑；將反應(yīng)單體混合液、乳化劑復(fù)配物、35.00g去離子水加入到乳化容器中，在室溫下用3000~4000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度剪切乳化30.0min，得到乳白色的預(yù)乳液；將0.20g過硫酸鈉溶解于8.75g去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液；

在裝有冷凝回流裝置、攪拌器、滴液漏斗和溫度計的反應(yīng)容器中，加入30.00g去離子水、0.40g碳酸氫鈉和0.40g聚乙烯醇1788作為底料；在76℃下開始緩慢滴加預(yù)乳液和占總量90%的引發(fā)劑水溶液，控制滴加速率和在2.50h內(nèi)滴完；再升溫至85℃并在此溫度下保溫反應(yīng)2.00h，繼續(xù)升溫至93℃，開始滴加剩余的引發(fā)劑水溶液并在30.0min內(nèi)滴完，在93℃保溫反應(yīng)40.0min后逐漸冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)ph至7.0，即得到聚醚改性聚丙烯酸酯吸墨快干涂層劑。

參見附圖3，它是本實施例中聚醚改性聚丙烯酸酯的紅外譜圖；圖中，3430㎝^-1處為—oh的倍頻伸縮振動吸收峰，在2956㎝^-1、2873㎝^-1處分別為—ch3和—ch2—的伸縮振動吸收峰，在1732㎝^-1處為丙烯酸酯基中的—c=o伸縮振動吸收峰，在1450㎝^-1、1384㎝^-1處為—ch3的不對稱及對稱的變形振動吸收峰，在1147㎝^-1、989㎝^-1處的吸收峰為烯丙醇聚醚中的c—o—c的特征峰，說明側(cè)鏈引入親水性聚醚鏈段到聚丙烯酸酯上。同時，在1600～1680㎝^-1未出現(xiàn)—c=c—伸縮振動峰，即雙鍵的特征峰消失，說明各單體之間共聚反應(yīng)較完全。

所得到的聚醚改性聚丙烯酸酯乳液即為產(chǎn)品。該產(chǎn)品是乳白色泛藍光的乳液，測試其固含量為25.31%，ph為6.9。取該乳液，整理到棉、滌綸和錦綸織物上，按照測試織物表面得色深淺即k/s值表征其吸墨性能、按照gb1728—79《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》測試吸墨時間表征其快干性能。測試結(jié)果如表3所示。

表3棉、滌綸和錦綸織物整理前后的吸墨快干性能

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