一種耐鹽增稠劑、製備方法及其應用的製作方法
2023-04-24 04:48:16
專利名稱：一種耐鹽增稠劑、製備方法及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織印花用增稠劑及其合成，具體涉及ー種包含烯丙基和長鏈脂肪醇的聚氧こ烯醚型非離子性鏈段的耐鹽增稠劑、製備方法及其應用。
背景技術：
通常情況下，紡織品印花需要在印花漿中加入增稠劑來増大印花色漿的粘度，降低其流動性，使其具有假塑性，在剪切力的作用下粘度降低，易從印花篩網的網眼中漏出到織物上，在失去剪切力後粘度升高，可保持在原位置，不向其他位置滲透，其印花效果生動逼真。最早在印花色漿中所使用的增稠劑是天然澱粉和海藻酸鈉，但由於天然澱粉製漿和在印花織物上漿後去除都比較困難，而海藻酸鈉的價格又較高。因此，目前印花エ業中一般採用合成增稠劑替代。聚丙烯酸鹽即是其中最常用的ー類，它原料來源豐富，產品吸水量大，增稠效果好，在國內外受到廣大學者和廠家的重視。但是聚丙烯酸鹽的增稠劑耐鹽效果較差，與染料混合後其增稠性能很不理想，而在活性染料印花色漿中需加入大量鹽，例如碳酸鈉和防染鹽S等，活性染料本身就是ー種鹽，分散染料中添加的分散劑也是一種鹽。為了達到活性染料印花和分散染料印花所需的粘度就必須增加增稠劑的用量，這樣就造成印花成本較高，同時印花效果也不盡滿意，想要減少成本、提高效益就必須儘量提高增稠劑的耐鹽性能。因此，為了滿足市場對高質量、高效益印花的要求，研製出耐鹽性能較好的合成增稠劑就成為近年來主要的研究課題。目前提高聚丙烯酸鹽增稠劑耐鹽能力的方法主要是在增稠劑聚合物長鏈上引入疏水性長鏈，這樣增稠劑在含有大量離子的溶液中溶脹時，由於有對離子不敏感的疏水性長鏈存在，使得膨脹後的立體結構受離子的影響降低，大大改善增稠劑的耐鹽性能。中國發明專利CN1962705公開了ー種耐鹽增稠劑的製備方法，採用丙烯醯胺與甲基丙烯酸十八酷或丙烯酸十八酯共聚，在增稠劑聚合物長鏈上引入了疏水性長鏈『十八烷基』，獲得了ー種耐鹽增稠劑。美國專利US4814096公開了ー種丙烯醯胺、丙烯酸、甲基丙烯酸十二酯共聚物(即疏水締合聚合物)，具有耐溫耐鹽抗剪切的特性。文獻「丙烯酸/丙烯醯胺/甲基丙烯酸十六酷三元共聚合成締合型增稠劑」([J]石油化工，2002年第31卷第10期)報導了採用反相乳液聚合法合成含有丙烯酸/丙烯醯胺/甲基丙烯酸十六酷三元共聚物的締合型增稠齊U，且試驗結果表明甲基丙烯酸十六酷的疏水效應及非離子效應都有利於改善增稠劑的耐鹽性能。文獻「一種耐電解質印花增稠劑的合成」([J]絲綢，2010年第11期)報導了採用丙烯酸鹽、丙烯醯胺和疏水性単體十八烷基こ烯基醚進行反相乳液聚合反應，合成了ー種耐電解質性能較好的印花增稠劑。上述方法中利用疏水性長鏈基團空間結構來提高聚丙烯酸鹽增稠劑的耐鹽性能取得了一定效果，但含有疏水性長鏈的酯(如丙烯酸十八酷、甲基丙烯酸十二酷、甲基丙烯酸十六酷等)在鹼性條件下易水解，會影響締合效果，使耐鹽性能受到影響；十八烷基こ烯 基醚作為提高增稠劑耐鹽性能的単體，醚鍵受酸鹼影響較小，長鏈烷基可以充分發揮締合作用，改善增稠劑的耐鹽性能。然而，在乳液共聚反應過程中，中和後的丙烯酸單體主要溶解在水相，而含有疏水性長鏈的単體(如上述長鏈酯和長鏈醚)則主要溶解在油相，致使共聚反應很難均勻進行，從而導致產品的耐鹽性能不穩定，且效果不理想。
發明內容
本發明的目的是提供一種耐鹽性能穩定且效果較好的聚丙烯酸鹽系增稠劑及其製備方法，既能滿足紡織品塗料印花和分散染料印花的要求，又具有高性價比的特點。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是提供一種耐鹽增稠劑的製備方法，括如下步驟
(1)將N，N-亞甲基雙丙烯醯胺加入到丙烯酸中，按質量百分比，N,N-亞甲基雙丙烯醯胺為丙烯酸的I I. 5%，開動攪拌和循環冷卻水裝置，滴加一定量的氨水或氫氧化鈉溶液，至混合液PH值為6. 5 7. O ;
(2)稱取佔丙烯酸質量60 70%的煤油或無味煤油，加入佔煤油或無味煤油質量10 15%的司盤-80，攪拌至充分混勻後，邊攪拌邊緩慢加入步驟(I)得到的混合液、佔丙烯酸質量8 10%的單體A和佔丙烯酸質量O. 2 O. 4%的催化劑，在攪拌速度為1500 2000轉/分的條件下充分乳化成粘稠液體；所述的單體A為包含烯丙基和長鏈脂肪醇鏈段的聚氧こ烯醚型非離子性親水單體，它的結構通式為
CH2=C H-CH2-O -CH 2
K—{) —(' H(... H —C.》CHj O チ·*. H
式中n為20、30或40 ；R為飽和的正烷基，其通式為CmH2m+1，m為12 18的正整數；
(3)在攪拌速度為80 120轉/分，氮氣氣氛中和溫度為55 65°C的條件下反應
2.5 3小時；降溫至室溫，停止通氮氣，加入與司盤-80相同質量的吐溫-80，在攪拌速度為1200 1500轉/分的條件下乳化處理30 40分鐘，得到ー種淡黃色粘稠液體的混合物，即為耐鹽增稠劑。所述的催化劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的ー種。本發明技術方案還包括
採用上述方法獲得的耐鹽增稠劑。所述的耐鹽增稠劑在紡織品塗料印花和分散印花中的應用。本發明的原理是採用ー種包含烯丙基和長鏈脂肪醇鏈段的聚氧こ烯醚型非離子性親水單體，在一定條件下與丙烯酸鹽共聚反應，由於醚鍵受酸鹼影響較小，長鏈烷基可以繼續發揮締合作用，這種含有長鏈烷基與烯丙基的聚氧こ烯醚型親水性単體能和丙烯酸鹽進行均相共聚反應，一方面利用長鏈烷基的疏水效應及整個功能單體鏈段的非離子效應來提高增稠劑的耐鹽性能；另ー方面利用聚氧こ烯醚鏈段的親水性來提高整個耐鹽功能単體的親水性，促進耐鹽功能単體和丙烯酸鹽在水相中發生共聚反應，有利於合成一種耐鹽性能穩定且效果較好的聚丙烯酸鹽系增稠劑。由於上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
I、本發明一方面利用了功能單體中長鏈烷基的疏水性及整個功能単體的非離子性來提高增稠劑的耐鹽性能；另ー方面利用了功能單體中聚氧こ烯醚鏈段的親水性來提高整個耐鹽功能單體的親水性，從而提高耐鹽功能單體和丙烯酸鹽在水相中發生共聚反應的轉化率，最終合成一種耐鹽性能穩定且效果較好的聚丙烯酸鹽系增稠劑。2、本發明獲得的耐鹽增稠劑既能滿足紡織品塗料印花和分散染料印花的要求，又具有高性價比的特點。3、本發明エ藝簡單，易於控制，適合エ業化生產。
圖I是本發明實施例技術方案提供的耐鹽增稠劑的紅外光譜圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明技術方案作進ー步描述。 實施例I :
將60g丙烯酸和O. 6g N, N-亞甲基雙丙烯醯胺加入反應容器中，用氨水中和至混合液的PH值在6. 8 ;再稱取40g煤油和5. Og司盤-80，將兩者充分混勻後，緩慢加入丙烯酸中和後的混合液、5. 4g耐鹽單體(A)及O. 18g過硫酸銨,耐鹽單體(A)的結構通式為
權利要求
1.一種耐鹽增稠劑的製備方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)將N，N-亞甲基雙丙烯醯胺加入到丙烯酸中，按質量百分比，N,N-亞甲基雙丙烯醯胺為丙烯酸的I I. 5%，開動攪拌和循環冷卻水裝置，滴加一定量的氨水或氫氧化鈉溶液，至混合液PH值為6. 5 7. O ; (2)稱取佔丙烯酸質量60 70%的煤油或無味煤油，加入佔煤油或無味煤油質量10 15%的司盤-80，攪拌至充分混勻後，邊攪拌邊緩慢加入步驟(I)得到的混合液、佔丙烯酸質量8 10%的單體A和佔丙烯酸質量O. 2 O. 4%的催化劑，在攪拌速度為1500 2000轉/分的條件下充分乳化成粘稠液體；所述的單體A為包含烯丙基和長鏈脂肪醇鏈段的聚氧こ烯醚型非離子性親水單體，它的結構通式為 CH2=CH -CH 2— -CH 2 Ii—O —C H — C H —O --f C H2CHi c>|- H 式中n為20、30或40 ；R為飽和的正烷基，其通式為CmH2m+1，m為12 18的正整數； (3)在攪拌速度為80 120轉/分，氮氣氣氛中和溫度為55 65°C的條件下反應2.5 3小時；降溫至室溫，停止通氮氣，加入與司盤-80相同質量的吐溫-80，在攪拌速度為1200 1500轉/分的條件下乳化處理30 40分鐘，得到ー種淡黃色粘稠液體的混合物，即為耐鹽增稠劑。
2.根據權利要求I所述的ー種耐鹽增稠劑的製備方法，其特徵在於所述的催化劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的ー種。
3.採用權利要求I所述方法獲得的耐鹽增稠劑。
4.權利要求3所述的耐鹽增稠劑在紡織品塗料印花和分散印花中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種耐鹽增稠劑及其製備方法。將一定質量的丙烯酸和N,N-亞甲基雙丙烯醯胺加入反應容器中，用氨水或氫氧化鈉溶液中至pH值為6.5～7.0；再加入司盤-80和煤油或無味煤油的混合液充分混勻，緩慢加入耐鹽單體和催化劑，充分乳化成粘稠液體後，通入氮氣，加熱，反應結束後，降溫至室溫，加入吐溫-80，混合均勻後得到一種耐鹽增稠劑，用於紡織品的塗料印花及分散印花。本發明採用含烯丙基和長鏈脂肪醇鏈段的聚氧乙烯醚型非離子性親水單體作為增稠劑提高耐鹽性能的功能單體，原料來源廣泛，製備工藝簡單、易於控制，適合工業化生產。
文檔編號D06P1/52GK102675558SQ20121018807
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者周向東, 張海玲, 張玉芳 申請人:蘇州大學