[发明专利]具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及印花粘合剂领域，具体涉及具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。该方法包括：将聚酯二醇、聚顺丁二烯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,4‑丁二醇、聚乙烯乙二醇甲醚、甲基丙烯酸羟乙酯与聚氨酯催化剂反应，得到PU活性预聚体；将PU活性预聚体、部分聚丙烯酸酯单体、部分乳化剂、三乙胺和水混合，制得PUm活性预聚体乳液；将剩余的聚丙烯酸酯单体、剩余的乳化剂和水混合，搅拌乳化，加入部分引发剂进行预聚，之后加入PUm活性预聚体乳液和剩余引发剂进行聚合反应。由本发明制备的聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液形成的胶膜具有较好的耐水性、耐酸性和低温柔韧性。

技术领域

本发明涉及涂料印花粘合剂领域，具体涉及具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。

背景技术

织物涂料印花因其独特优点(例如，涂料印花色谱齐全、工艺简单、印制线条精细、印花层次分明、有明亮艳丽的色泽、光照稳定性好、生产周期短、生产效率高、轮廓清晰、立体感强等)的存在，近年来越来越得到了印染行业的青睐而被广泛应用。由于涂料是不溶性的有色固体颗粒，对纤维没有直接性和亲和力，因此涂料印花需要利用粘合剂在织物表面生成坚牢薄膜而将涂料颗粒粘附在织物上，再经焙烘使涂料固着在织物表面，从而赋予织物各种颜色和图案。

当前涂料印花所用粘合剂绝大部分是聚丙烯酸酯类粘合剂，然而，传统的聚丙烯酸酯类粘合剂存在硬度大、弹性差、延伸度差且不耐溶剂，尤其因为其亲水性差、结膜快，易出现应用过程中堵塞筛网网孔的问题。为了提升聚丙烯酸酯类粘合剂的整体性能，提高产品质量以及改善生产过程，现有技术中采用多种方式对聚丙烯酸酯类粘合剂进行了改性，例如，有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、有机氟改性聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液等。其中，聚氨酯改性丙烯酸酯乳液由于兼具聚氨酯耐磨、耐腐蚀、柔软有弹性和聚丙烯酸酯耐水性好和力学性能优良等优点，从而备受国内外研究者和商家关注。然而，现有技术制备的产品中，聚氨酯与聚丙烯酸酯结构的相容性较差且缺乏结构的层次性，导致其胶膜耐水、耐酸性能欠佳、结膜过快。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。本发明所述的聚氨酯改性聚丙烯酸酯明显改善了聚氨酯结构与聚丙烯酸酯结构的相容性且具有明显的层次结构，胶膜耐水、耐酸性能优异、成膜速度适中，其涂料印花胶膜手感柔软，延伸性、弹性、色牢度好。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)在聚氨酯催化剂的存在下，将PU活性预聚单体，即聚酯二醇、聚顺丁二烯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,4-丁二醇、聚乙烯乙二醇甲醚和甲基丙烯酸羟乙酯以(0.45-0.55)： (0.006-0.012)：3.33：(0.6-1)：(1.2-1.6)：(0.05-0.1)：(0.08-0.12)： (0.6-1.5)的摩尔配比进行反应，其中聚酯二醇、聚顺丁二烯二醇、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇和聚乙烯乙二醇甲醚的总和与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为(1.4-1.6)：3.33，聚酯二醇、聚顺丁二烯二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,4-丁二醇和聚乙烯乙二醇甲醚的总和与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比不超过3：3.33，得到PU活性预聚体；

(2)将所述PU活性预聚体、部分聚丙烯酸酯单体原料、部分乳化剂、三乙胺和水混合，制得PUm活性预聚体乳液；

(3)将剩余部分聚丙烯酸酯单体原料、剩余部分乳化剂和水混合，搅拌乳化，制得PA预乳液；在引发剂的存在下，将所述PA预乳液进行预聚反应，然后加入所述PUm活性预聚体乳液进行聚合反应。

本发明另一方面提供由上述方法制备的具有交联核壳结构的阴离子型聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液。