[发明专利]一种有机硅改性涂料印花粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学和涂料印花粘合剂领域，具体的说是一种有机硅改性涂料印花粘合剂及其制备方法。

背景技术

涂料印花是利用粘合剂将颜料粘附到纺织品上的印花方法，是目前最流行的印花技术之一。印花浆由着色剂、粘合剂、增稠剂与少量辅料组成，印花粘合剂的质量是制约涂料印花发展的主要因素。性能优良的印花粘合剂应当综合考虑印花牢度、织物手感和是否堵网这三方面的因素,特别是手感和牢度。目前广泛使用的粘合剂大致是三大类，即丙烯酸酯类、丁二烯类和聚氨酯类。其中，丙烯酸酯类粘合剂皮膜透明度高，是目前最常用的粘合剂；丁二烯类粘合剂手感柔软，但易泛黄，成本便宜；聚氨酯类粘合剂，弹性好且软而不粘，不会像丙烯酸酯类粘合剂那样能吸附空气中尘埃，染色牢度又较好而适用于针织物的印花，但成本较高，储存稳定性较差。除上述三类外还有有机硅弹性体的粘合剂、醋丙(醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚)粘合剂，但使用很少。

随着涂料印花技术的发展，人们发现将具有耐热、耐候、疏水透气、抗氧化、柔软、滑爽等优异性能的聚硅氧烷引入聚丙烯酸酯结构中，可显著提高聚合物膜的柔软性、耐水性、耐候性、抗玷污性和弹性等。但是，由于聚硅氧烷与聚丙烯酸酯的溶解度参数差别较大，造成其相容性差。因此，合成稳定且性能突出的硅丙乳液并非易事。

有机硅改性聚丙烯酸酯乳液可通过常规共混或共聚的方法实现。其中物理共混得到的粘合剂产品，稳定性差，应用不方便，各项应用性能改善程度较低；而采用共聚方法得到的有机硅改性粘合剂产品，稳定性好，其与印花浆其他组分相容性好，应用性能改善明显，特别是明显改善印花织物的手感，同时各项摩擦、刷洗牢度较高。因此，有机硅共聚改性高分子化合物粘合剂越来越受到人们的重视。

共聚改性，根据聚合类型不同，又可分为本体聚合、溶液聚合和乳液聚合三种。其中本体聚合往往用于制备粘稠状的有机硅接枝丙烯酸酯共聚物，通过硅羟基和硅氧烷基或硅酰氧基的缩合反应实现交联。溶液聚合常利用聚硅氧烷和聚丙烯酸形成嵌段结构。乳液聚合体系以水作为连续相，避免了采用溶剂作连续相对环境的污染，采用常规乳液共聚制备无规、接枝、嵌段结构共聚物已广泛应用于聚硅氧烷改性聚丙烯酸工艺中，得到了性能较好的硅丙乳液产物，如CN1851112，通过乳液聚合法制备得到了涂料印染粘合剂。

在常规乳液聚合技术的基础上，涂料工业相继将核/壳乳液技术，互穿网络聚合技术等新的聚合工艺技术应用于乳液聚合，使乳液的性能得到了较大程度的提高。其中，核壳乳液聚合法一直受到人们的关注。目前在核壳化工艺、乳胶粒形态测定、乳胶粒颗粒形态对聚合物性能的影响机理等方面的研究都取得了很大进展，这也进一步促进了核壳乳液聚合在涂料印花粘合剂领域的应用。上世纪70～80年代，Sperling，L.H.等人首次采用乳液聚合法合成互传网络型（LIPN）结构乳液。LIPN结构不同于简单的共混、嵌段或接枝产物，它在性能上与后三者的明显差异在于：（1）LIPN在溶剂中能够溶胀，但不能溶解；（2）LIPN不发生蠕变和流动。聚硅氧烷与聚丙烯酸形成LIPN结构，实现对聚丙烯酸的改性，目前已经取得了较好的应用成果。美国道康宁公司的Ziles用种子乳液聚合技术合成了具有IPN结构的聚硅氧烷/聚丙烯酸酯功能乳液，该乳液具有很好的耐侯性和耐水解性，在涂料、胶粘剂、密封剂等领域应用前景广阔。Nagarajan P,Mital CK,Trivedi M K.Latex interpenetrating polymer networks based on polyacrylates and polystyrene I.Synthetic variationd[J].J ApplPolym Sci,1996,(59):191.采用种子聚合法和溶胀法合成了IPN结构的PMMA/PSt乳液，用DSC法测定结果显示二者的相容性非常好。国内些年来也开展了很多关于互传网络结构聚合物的研究，如CN101245561微乳聚合法制备得到了，互穿网络涂料印花粘合剂。

有机硅改性丙烯酸酯聚合物已经作为一种性能优良的粘合剂产品被人们所使用，但是，有机硅改性丙烯酸酯类粘合剂，在解决粘合剂手感与牢度间矛盾的问题上也有其本身结果决定的固有缺陷。有机硅含量高，织物手感柔软，但牢度降低，尤其是干摩擦牢度较差；有机硅含量低，则手感偏硬。研究新的乳液聚合工艺及其复配工艺，探索相关的理论问题将是今后一个时期该领域的重点研究课题之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种有机硅改性涂料印花粘合剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：