專利名稱：一種多元聚丙烯酸酯漿及其制備方法
技術領域：
本發明是一種多元聚丙烯酸酯漿及其制備方法。
本發明是一種多元聚丙烯酸酯高分子漿料，該漿料專用于高含滌及高支紗的上漿。經紗上漿是紡織廠一個基本而又重要的工序，漿紗質量的好壞，直接影響到以后織布車間的產品質量和生產效率，隨著新型織機的使用和高支高密品種的出現，單獨使用傳統的淀粉漿難以滿足上漿要求，必須配合化學漿使用。但是由于環保問題，PVA的使用也越來越受到限制，聚丙烯酸(酯)類漿料便應運而生。對于疏水纖維如化學纖維，特別是親/疏水混合纖維，例如滌/棉混紡，目前市售的聚丙烯酸(酯)漿料，如甲酯、酰胺等，難以同時解決既降低PVA用量，又能解決漿紗的回潮、強力、伸長等問題。由于傳統的丙烯酸酯類漿料多為三元聚合，在產品性能上存在明顯缺陷，如聚丙烯酰胺含固量低僅8％，漿膜硬而脆，吸濕性很大，甲酯含固量僅14％亦不高，韌則不堅，凝凍的產品形態對使用帶來很多不便。由于上述不足，高含滌高支紗的漿料改進是人們研究的目標。
本發明的目的是研制一種使PVA用量少、漿膜質量好的多元聚丙烯酸酯漿料及其制備方法。
本發明的目的是研制一種適用于高含滌及高支紗上漿的多元聚丙烯酸酯漿料及其制備方法。
本發明的目的是研制一種適合新型漿紗機使用的多元聚丙烯酸酯漿料及其制備方法。
本發明的多元聚丙烯酸酯漿醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸共聚而成，其特征是該多元聚丙烯酸酯漿的結構是
其中R1＝-H，-CH3；
本發明的上述五種單體在乳化劑、氧化劑和還原劑存在下的氧化還原體系中共聚反應而成，單體的組分是(Wt％)醋酸乙烯酯25-35丙烯酰胺15-30丙烯酸乙酯30-50丙烯酸甲酯2-5甲基丙烯酸0.1-2反應中乳化劑可以是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉；氧化劑可以是過硫酸胺、過硫酸鉀、過氧化氫、異丙苯過氧化氫等；還原劑可以是焦亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，氯化亞鐵、亞硫酸鈉等。它們的含量可以是一般共聚反應的反應用量，反應時加入適量水，加水量以產物含固量25±1％所需要的添加量為好。
本發明也可以在沒有還原劑的氧化體系中進行。
本發明共聚時，可以在容器中加入適量的水和乳化劑。為使乳化劑充分溶解，可在攪拌下加熱，氧化劑、還原劑、酰胺預先分別配制成水溶液，另外四種單體即醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，丙烯酸甲酯混合均勻，待乳化劑溶解后，同時滴加上述物料，控制滴加時間0.5-3.0小時范圍，控制反應溫度70-90℃，滴加結束后保溫1.5-3.0小時即可，反應結束后抽真空除去未反應單體，降溫至40℃以下，用NaOH稀溶液或NH4OH中和至PH＝6-8，并加水使產品含固量達到25±1％，過濾即可包裝成成品。
本發明共聚時，乳化劑的含量是產品總重量的0.1 3.0Wt‰為好，該含量范圍使反應物分散均勻，不易結團成塊，反應時粘度適中。
本發明共聚時，氧化劑用量是單體重量的0.2-4.0Wt‰為好，以確保有合理的反應時間，而且新產品性能超群良好，貯存期長。
本發明共聚時，還原劑的含量是單體重的0.10-0.40Wt‰為好，該還原劑含量可使引發溫度適當降低，減少反應物的分解。
本發明反應的乳化劑是十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，該乳化劑價廉易得。
本發明反應的氧化劑可以用過硫酸胺。
本發明反應的還原劑可以用亞硫酸氫鈉。
上述乳化劑、氧化劑和還原劑都是市場易得原料，適合本發明向工業化推廣。
本發明產品玻璃化溫度25±5℃，粘度(12-25)mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度計，1#轉筒)，PH＝6-8，外觀是乳白色帶藍光乳液。
本發明的產品用五種性能互補的單體聚合而成，體現出優異的漿料品質。由于本發明的產品被設計成具有與滌綸纖維相似的化學功能團結構，因此對滌及高含滌紗線具有優異的粘著力。本發明產品對環境敏感度小，吸濕性低，與傳統的丙烯酸酯類漿料的高吸濕致使漿膜粘結力和耐磨性下降相比，其漿膜性能大大提高。由于新型漿紗機的引進，紗線被漿液浸潤的時間大大縮短，要求漿料具有高濃低粘特性，使之快速滲入紗線內部。本發明產品即具備上述性能。本發明產品結構組成中含有較多的酯基，退漿后該物質易被微生物降解，對環保起了很好的作用。
在目前漿紗配方中，一般以PVA和淀粉為主體，而PVA作為化學漿，具有強韌的特點，淀粉作為天然化合物漿膜硬而脆，對滌的粘附性差。由于PVA與淀粉形成的漿膜一體性差，特別對高含滌經紗的保護作用不夠理想。而本發明產品含有多種功能單體，從化學結構上與PVA和淀粉都有相似的結構組成，借助氫鍵和分子間力，充當了結構上的橋梁作用，使PVA與本發明產品和淀粉形成統一整體，在漿膜性能上，使各自優點充分體現，為經紗提供了優質的附著層。
本發明產品與PVA、淀粉配合使用，可以替代20-50％的PVA，大大減少了PVA和淀粉的使用量。由于經紗經過上漿烘干后，相鄰經紗被漿料粘結。紗線干分絞時，相鄰經紗被分絞棒分開，破壞了其原有粘結形態。如果漿料成膜后強力過大，在分絞時會使受漿膜保護的經紗重新裸露，出現再生羽毛。更嚴重的會導致分絞斷頭，因此，漿料成膜后，強力適中，并保持良好彈性，才能提高漿膜對紗線的保護的完整性，減少漿紗毛羽，提高漿紗耐磨性。對高含滌及高支高密品種的經紗上漿，目前配方中采用PVA的量比較大，雖然PVA的大量使用，對增加漿紗耐磨性有好的一面，但同時也會帶來干分絞困難，毛羽增多等不利因素，因此在配方中引入本發明產品，由于其有適中的強度及優良的伸長，因此減少分絞毛羽，為解決耐磨與毛羽貼服這對矛盾提供了一條新途徑。
本發明方法是人們易掌握的氧化-還原體下的共聚反應，反應方法簡單，原料易得，工業化條件易達到。
本發明特點綜合如下(1)適合于滌綸一類疏水性纖維和滌棉一類細支高密織物的紗線之上漿，該漿對滌綸、滌棉混紡，具有很強的粘結力。(2)該漿粘度低，再濕再粘性小，漿膜完整，強力與彈性適中。(3)與其他漿料的相溶性好，與PVA、CMS、淀粉及各種變性淀粉有很好的互溶性。(4)該漿的熱穩定性好，經連續2小時95℃燒煮，粘度無明顯變化。
實施例1以合成25％固體量產品250克為例預先在容器中加入0.75g十二烷基硫酸鈉和142.5g水，攪拌下升溫至72℃至乳化劑完全溶解。組份A0.3g過硫酸胺+10gH2O組份B0.15g亞硫酸氫鈉+10gH2O組份C12.5g丙烯酰胺+25gH2O組份D18g醋酸乙烯+28.1g丙烯酸乙酯+0.2g甲基丙烯酸+3g丙烯酸甲酯以上組份同時均勻滴加，控制反應溫度75℃，2小時左右滴加完畢，保溫1.5小時，降溫至40℃以下，以稀堿液調節PH＝6-8，過濾即為成品。測得產品的玻璃化溫度25℃，粘度25mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度計，1#轉筒)。
實施例2在氧化體系中引發共聚反應，以合成25％固體量產品250克為例容器中加入0.75g乳化劑十二烷基硫酸鈉，162.5g水，攪拌下升溫至80℃至乳化劑溶解，加入過硫酸胺1.0克，碳酸氫鈉0.5克，然后在85℃，40分鐘內滴加組份A、組份B，滴加完畢，保溫2小時、降溫、中和、過濾即可。組份A12.5g丙烯酰胺+25g H2O組份B18g醋酸乙烯+28.1g丙烯酸乙酯+0.2g甲基丙烯酸+3g丙烯酸甲酯測得產品的玻璃化溫度25℃，粘度25mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度計，1#轉筒)。
權利要求
1.一種多元聚丙烯酸酯漿，是醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸共聚而成，其特征是該多元聚丙烯酸酯漿的結構是
其中R1＝-H，-CH3；
2.一種多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，是醋酸乙烯酯，丙烯酸乙酯，丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯在氧化-還原體系引發下的共聚反應，其特征是各組成的組分如下(Wt％)醋酸乙烯酯25-35 丙烯酰胺15-30丙烯酸乙酯30-50 丙烯酸甲酯2-5甲基丙烯酸0.1-2
3.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是該共聚反應是在氧化體系下完成。
4.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是共聚反應時，將酰胺、氧化劑、還原劑分別配制成水溶液，將它們和其余混合在一起的四種單體同時分別滴加到溶有乳化劑的水溶液中，反應溫度70-90℃，滴加結束后保溫1.5-3.0小時。
5.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是反應時乳化劑用量是產品重量的0.1-3.0(Wt‰)，氧化劑用量是單體重量的0.2-4.0(Wt％)，還原劑用量是單體重量的0.10-0.40(Wt％)。
6.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是乳化劑是十二烷基硫酸鈉。
7.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是氧化劑是過硫酸胺。
8.根據權利要求2所述的多元聚丙烯酸酯漿的制備方法，其特征是還原劑是亞硫酸氫鈉。
全文摘要
本發明是一種多元聚丙烯酸酯漿及其制備方法,現有漿料配方中一般以PVA和淀粉為主體,但是PVA與淀粉形成的漿膜一體性差,特別對高含滌經紗的保護作用不理想,丙烯酸酯類漿料還存在高吸濕的缺點。本發明在氧化－還原體系中由醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸五種單體共聚,該共聚物與PVA、淀粉配合使用,大大減少PVA的用量,使漿料與PVA、淀粉配合使用后體現優異的上漿品質。
文檔編號C08F2/22GK1262286SQ00111419
公開日2000年8月9日 申請日期2000年1月6日 優先權日2000年1月6日
發明者劉德強, 陳波, 萬國江 申請人:上海齊力助劑有限公司