[發明專利]一種無紡布用自交聯苯丙乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410138801.4
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103864976A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李志銳;聶建華
• 申請（專利權）人: 中山職業技術學院
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/58;C08F2/26;C08F2/30;D06M15/263
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 夏士軍

[技術領域]

本發明涉及一種無紡布用自交聯苯丙乳液及其制備方法。

[背景技術]

無紡布（又稱“不織布”和“非織造布”）是一種不需要紡紗織布而形成的織物，其先由定向或隨機的纖維構成的纖網結構，再采用機械、熱粘或化學等方法加固而成的新一代環保材料，具有防潮、透氣、柔韌、價格低廉、可循環再用等特點，從而被廣泛應用于醫療衛生（手術衣、防護服、口罩、尿片、美容用品、衛生巾等）、家庭裝飾（墻布、臺布、床單、床罩等）、服裝衣飾（襯里、粘合襯、絮片、定型棉等）、工業（建筑基材、增強材料、拋光材料、過濾材料、絕緣材料等）領域。

全球無紡布消費量在1983年時僅為80萬噸，而到2010年時增長到800多萬噸，其中我國2010年產量高達260萬噸，居世界之最。但是，我國無紡布技術與國外還有較大的差距，尤其是化學粘合法無紡布的技術最為落后。而通過化學方法加固的無紡布已經是無紡布制造技術的主流，因此無紡布用膠粘劑是無紡布技術的核心，決定了一個國家無紡布制造技術的先進程度。目前我國主要是從國外進口相關膠粘劑產品（主要是乳液型膠粘劑），其售價極其高昂。因此，我國急需開發綠色環保的高性能無紡布專用乳液型膠粘劑。

[發明內容]

本發明的目的在于克服上述現有技術和產品的缺陷，提供一種無紡布用自交聯苯丙乳液及其制備方法，該苯丙乳液對各類無紡布材料優良的粘結、固著和增強作用，并且涂層的具有良好的柔韌性、強度、抗水性等性能，同時聚合制備工藝簡單可行，生產成本比較低廉。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種無紡布用自交聯苯丙乳液，其特征在于由下列質量份的原料組分通過預乳化半連續種子乳液聚合工藝制得苯丙乳液：

在本發明中，所述的丙烯酸酯類硬單體為醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯中的一種或任意組合。苯乙烯和硬單體主要是賦予涂層較高的內聚力、強度和硬度，使無紡布具有一定的強度和硬度。

在本發明中，所述的丙烯酸酯類軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯中的一種或任意組合。丙烯酸酯類軟單體主要功能是賦予涂層的成膜性和粘合性，使無紡布具有一定的彈性、柔韌性和延展性。

在本發明中，所述的功能性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、馬來酸酐、衣康酸中的一種或任意組合。功能性單體主要是提高無紡布的固著和增強作用。

在本發明中，所述的自交聯單體為雙丙酮丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或任意組合。通過引入自交聯官能團，使得涂層發生一定程度的交聯，提高無紡布的抗水性等性能。

在本發明中，功能性單體和自交聯單體的復配使用可以使乳液成膜后形成立體網狀交聯結構，能使涂層和無紡布的抗張強度、耐水性、附著力、高回彈性等綜合性能大大提高。

在本發明中，所述的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或任意組合。

在本發明中，所述的乳化劑為十二烷基硫酸鈉、OP-10、TX-10、Tween-80、Span-80中的一種或任意組合。本發明主要選用陰離子與非離子乳化劑復配，因為這兩者配伍使用可使兩種乳化劑分子交替吸附在乳膠表面，可以降低同一膠粒上離子間的靜電斥力及乳膠表面的電荷密度，不僅可提高乳液的穩定性，并且使由引發劑產生的自由基更易進入乳膠粒中，從而提高乳液聚合速度。同時，在乳液聚合過程中，陰離子乳化劑能夠提高乳液的機械穩定性，而非離子乳化劑能夠提高乳液的化學穩定性。

在本發明中，制備苯丙乳液的預乳化半連續種子乳液聚合工藝，包括以下步驟：

（1）首先用1/3～1/2去離子水完全溶解1/4～1/3的乳化劑，再依次加入混合單體，充分攪拌得到預乳液；

（2）將引發劑用1/8～1/6的去離子水完全溶解，制得引發劑水溶液；

（3）向反應設備中加入剩余去離子水、剩余乳化劑、1/5～1/3的引發劑水溶液并充分攪拌分散，然后升溫至75～85℃，再加入5～20%預乳液，反應15～40min以形成種子乳液，之后開始同時勻速緩慢滴入剩余預乳液和剩余引發劑水溶液，控制2～5h滴完，滴加完畢后升溫80～90℃，并保溫1～3h，然后降至室溫并過濾出苯丙乳液。

本發明相對于現有技術具有如下優點和有益效果：