阅读说明：本技术 一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法 (Preparation method of polyacrylate stiffening finishing agent ) 是由 王春梅 陈何卿 华学铭 缪勤华 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及高分子聚合物技术领域,尤其涉及一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法,以纳米SiO<Sub>2</Sub>代替传统乳化剂,由甲基丙烯酸甲酯为硬单体,丙烯酸丁酯为软单体,双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸为功能单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,聚合制得环保型无甲醛硬挺整理剂；本发明制备的聚丙烯酸酯硬挺整理剂不使用乳化剂,可减少乳化剂带来的弊端,对环境友好,同时整理后织物硬挺度高,断裂强力提高,耐水洗性好,且具备一定的拒水性能。(The invention relates to the technical field of high molecular polymers, in particular to a preparation method of a polyacrylate stiffening finishing agent prepared from nano SiO 2 Instead of the traditional emulsifier, methyl methacrylate is taken as a hard monomer, butyl acrylate is taken as a soft monomer, diacetone acrylamide and acrylic acid are taken as functional monomers, ammonium persulfate-sodium bisulfite is taken as an initiator, and the ring is prepared by polymerizationThe shape-preserving formaldehyde-free stiffening finishing agent; the polyacrylate stiffening finishing agent prepared by the invention does not use an emulsifier, can reduce the defects caused by the emulsifier, is environment-friendly, and simultaneously has high stiffness of the finished fabric, improved breaking strength, good water washing resistance and certain water repellency.)

一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法

技术领域

本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法。

背景技术

硬挺剂是应用十分广泛的纺织印染助剂。硬挺整理具有改善织物外观，赋予织物硬挺感、厚度、弹性及丰满手感等优点，广泛应用于衬布、箱包布、广告布、帐篷等纺织品的加工。

目前市场上硬挺剂的种类很多，常用的有脲醛树脂、氰醛树脂和聚丙烯酸酯等。聚丙烯酸酯硬挺整理剂与含醛树脂不同，此类整理剂不存在甲醛释放问题，且在提升织物硬挺度的同时，还兼具优异的稳定性、良好的分散性、自交联性好、高温不泛黄等优点，然而聚丙烯酸酯传统乳液聚合过程中，使用的表面活性剂会影响聚丙烯酸酯的电性能、光学性质、表面性质及耐水性等性能，因此限制了乳液型聚丙烯酸酯的发展应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，其制备的聚丙烯酸酯硬挺整理剂不使用乳化剂，可减少乳化剂带来的弊端，对环境友好，同时整理后织物硬挺度高，断裂强力提高，耐水洗性好，且具备一定的拒水性能。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，以纳米SiO₂替代乳化剂，由硬单体(甲基丙烯酸甲酯)、软单体(丙烯酸丁酯)、功能单体(双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸)聚合而成聚丙烯酸硬挺整理剂，其制备方法包括以下步骤：

(1)乳液的制备，将1.0-1.5份纳米SiO₂粉体和30-35份去离子水混合，进行超声分散得到均匀的纳米SiO₂水分散液；将10-15份软单体和15-20份硬单体混合均匀制得软硬混合单体，将1/5的所述软硬混合单体快速滴加到纳米SiO₂水分散液中，并以1000-1200r/min的速度搅拌预乳化30min，制得乳液；

(2)乳液聚合，将盛有所述步骤(1)制得乳液的反应容器置于水浴锅中升温，待反应容器内温度升至70℃时，开始滴加由0.2-0.4份过硫酸铵、0.1-0.2份亚硫酸氢钠和15-25份去离子水混合成的引发剂溶液，搅拌速度300-350r/min，待聚合反应开始后，同时滴加剩余4/5的所述软硬混合单体以及由0.5-1.0份双丙酮丙烯酰胺、0.5-1.0份丙烯酸和10-15份去离子水混合成的功能单体溶液，滴加时间1-2h，反应温度70-75℃；

(3)保温阶段，上述所有单体、引发剂滴加结束后，升温至80-90℃，保温0.5-1h；

(4)出料，冷却降温后，过滤出料，用氨水调节pH值至中性，得到聚丙烯酸酯硬挺整理剂；

其中，所述的份均为质量份数。

优选地，所述步骤(1)中纳米SiO₂粒径为20-40nm，超声波处理仪超声功率为75W，频率20kHz，超声时间10-15min。

优选地，所述步骤(2)中乳液聚合时，功能单体占单体总用量3％-5％，双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸的质量比为1:1；引发剂用量占单体总用量1-2％，过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为2:1。

本发明具有以下有益效果：本发明以纳米SiO₂代替传统乳化剂，由甲基丙烯酸甲酯为硬单体，丙烯酸丁酯为软单体，双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸为功能单体，过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发体系，聚合制得环保型无甲醛聚丙烯酸酯硬挺整理剂；本发明制备的聚丙烯酸酯硬挺整理剂不使用乳化剂，可减少乳化剂带来的弊端，对环境友好，同时整理后织物硬挺度高，断裂强力提高，耐水洗性好，且具备一定的拒水性能。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，以纳米SiO₂替代乳化剂，由硬单体(甲基丙烯酸甲酯)、软单体(丙烯酸丁酯)、功能单体(双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸)聚合而成聚丙烯酸硬挺整理剂，其制备方法包括以下步骤：

(1)乳液的制备，将1.2份纳米SiO₂粉体，加入32.5份去离子水中混合，用超声波处理仪在超声功率为75W，频率20kHz的条件下超声10min，得到均匀的纳米SiO₂水分散液；将软单体(丙烯酸丁酯)12份和硬单体(甲基丙烯酸甲酯)18份搅拌混合均匀，制成软硬混合单体；取6份软硬混合单体快速滴加到纳米SiO₂水分散液中，同时以1000r/min进行高速搅拌预乳化30min，制得乳液；其中，纳米SiO₂粒径为20nm。

(2)乳液聚合，将盛有步骤(1)制得乳液的反应容器置于水浴锅中，待反应容器内温度升至70℃时，滴加由0.2份过硫酸铵、0.1份亚硫酸氢钠和20份去离子水配成的引发剂溶液，控制搅拌速度300r/min，待聚合反应开始后，同时滴加剩余的24份软硬混合单体和由0.5份丙烯酸、0.5份双丙酮丙烯酰胺和15份去离子水配成的功能单体溶液，控制滴加时间1h，反应温度70℃。

(3)保温阶段，上述所有单体、引发剂滴加结束后，升温至80℃，保温1h；

(4)出料，冷却降温后，过滤出料，用氨水调节pH值至中性，得到聚丙烯酸酯硬挺整理剂。

将上述制得的聚丙烯酸酯硬挺剂采用轧烘焙工艺用于棉织物的整理，工艺条件：硬挺剂质量浓度200g/L，二浸二轧(带液率85％)，100℃预烘3min，150℃焙烘2min。测得整理后织物的性能如表1：

表1整理织物性能

从表1可以看出本发明的聚丙烯酸酯硬挺剂效果好，值得推广使用。

实施例二：

一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，以纳米SiO₂替代乳化剂，由硬单体(甲基丙烯酸甲酯)、软单体(丙烯酸丁酯)、功能单体(双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸)聚合而成聚丙烯酸硬挺整理剂，其制备方法包括以下步骤：

(1)乳液的制备，将1.5份纳米SiO₂粉体，加入31.55份去离子水中混合，用超声波处理仪在超声功率为75W，频率20kHz的条件下超声15min，得到均匀的纳米SiO₂水分散液；将软单体(丙烯酸丁酯)10份和硬单体(甲基丙烯酸甲酯)20份搅拌混合均匀，制成软硬混合单体；取6份软硬混合单体快速滴加到纳米SiO₂水分散液中，同时以1100r/min进行高速搅拌预乳化30min，制得乳液；其中，纳米SiO₂粒径为30nm。

(2)乳液聚合，将盛有步骤(1)制得乳液的反应容器置于水浴锅中，待反应容器内温度升至70℃时，滴加由0.3份过硫酸铵、0.15份亚硫酸氢钠和20份去离子水配成的引发剂溶液，控制搅拌速度320r/min，待聚合反应开始后，同时滴加剩余的24份软硬混合单体和由0.75份丙烯酸、0.75份双丙酮丙烯酰胺和15份去离子水配成的功能单体溶液，控制滴加时间1.5h，反应温度75℃。

(3)保温阶段，上述所有单体、引发剂滴加结束后，升温至85℃，保温45min；

(4)出料，冷却降温后，过滤出料，用氨水调节pH值至中性，得到聚丙烯酸酯硬挺整理剂。

将上述制得的聚丙烯酸酯硬挺剂采用轧烘焙工艺用于棉织物的整理，工艺条件：硬挺剂质量浓度200g/L，二浸二轧(带液率85％)，100℃预烘3min，150℃焙烘2min。测得整理后织物的性能如表2：

表2整理织物性能

从表2可以看出本发明的聚丙烯酸酯硬挺剂，硬挺效果好，但整理织物的白度略有下降，可选择使用。

实施例三：

一种聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，以纳米SiO₂替代乳化剂，由硬单体(甲基丙烯酸甲酯)、软单体(丙烯酸丁酯)、功能单体(双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸)聚合而成聚丙烯酸硬挺整理剂，其制备方法包括以下步骤：

(1)乳液的制备，将1.0份纳米SiO₂粉体，加入32.5份去离子水中混合，用超声波处理仪在超声功率为75W，频率20kHz的条件下超声12min，得到均匀的纳米SiO₂水分散液；将软单体(丙烯酸丁酯)14份和硬单体(甲基丙烯酸甲酯)16份搅拌混合均匀，制成软硬混合单体；取6份软硬混合单体快速滴加到纳米SiO₂水分散液中，同时以1200r/min进行高速搅拌预乳化30min，制得乳液；其中，纳米SiO₂粒径为40nm。

(2)乳液聚合，将盛有步骤(1)制得乳液的反应容器置于水浴锅中，待反应容器内温度升至70℃时，滴加由0.4份过硫酸铵、0.2份亚硫酸氢钠和20份去离子水配成的引发剂溶液，控制搅拌速度320r/min，待聚合反应开始后，同时滴加剩余的24份软硬混合单体和由0.6份丙烯酸、0.6份双丙酮丙烯酰胺和15份去离子水配成的功能单体溶液，控制滴加时间2h，反应温度72℃。

(3)保温阶段，上述所有单体、引发剂滴加结束后，升温至90℃，保温0.5h；

(4)出料，冷却降温后，过滤出料，用氨水调节pH值至中性，得到聚丙烯酸酯硬挺整理剂。

将上述制得的聚丙烯酸酯硬挺剂采用轧烘焙工艺用于棉织物的整理，工艺条件：硬挺剂质量浓度250g/L，二浸二轧(带液率85％)，100℃预烘3min，150℃焙烘3min。测得整理后织物的性能如表3：

表3整理织物性能

从表3可以看出本发明的聚丙烯酸酯硬挺剂整理的棉织物，各项性能指标好，值得推广使用。

综上所述，该聚丙烯酸酯硬挺整理剂的制备方法，以纳米SiO₂代替传统乳化剂，采用乳液聚合法制备聚丙烯酸酯硬挺剂，将纳米SiO₂引入聚合物，使所得复合乳液在保持传统聚合物的优良特点的同时，又兼具纳米材料的优点，对纺织品的多功能整理具有重要意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。