[發明專利]一種封端型水性聚氨酯的制備方法及其在制備數碼印花水性顏料噴墨中的應用

有效

• 申請號: 201710296272.4
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106947049B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 王小妹;鄭嘉穎;盧開平;盧潤初;趙文愛
• 申請（專利權）人: 中山大學;東莞長聯新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/08;C08G18/12;C08G18/10;C08G18/40;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/62;C08G18/32;D06P1/52
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 林麗明

本發明公開一種封端型水性聚氨酯的制備方法。該方法通過合成帶羥基的部分酯化苯乙烯馬來酸酐共聚物對聚氨酯進行改性，使得聚氨酯鏈對有機顏料粒子有較強的錨固作用，有利于提高有機顏料粒子在水性聚氨酯乳液中的分散穩定性以及噴墨固化時水性聚氨酯粘合劑對顏料的附著，提高耐摩擦和水洗牢度。同時，本發明對聚氨酯進行活性封端，使得以本發明制備的封端型水性聚氨酯乳液作為粘合劑配制的數碼印花水性顏料噴墨在纖維織物上直噴后，加熱固化時，解封的NCO基團能與纖維上的OH基團發生反應，顯著提升固色牢度和耐摩擦性能。打印的圖案顏色鮮艷，手感柔軟。

技術領域

本發明屬于聚氨酯制備領域，具體涉及一種封端型水性聚氨酯的制備方法，同時還公開該方法制備的封端型水性聚氨酯在數碼印花水性顏料噴墨中的應用。

技術背景

紡織品數碼印花是指通過噴印系統將噴墨打印在織物上形成圖案的過程，是一種非接觸、清潔式的印花方式。紡織品數碼印花可全程實現數字化，無需制版、不受套色的限制、反應迅速、印花精度高、圖案表現力強、染化料浪費少、無廢水污染，符合當前人們對個性化、多品種和高品質紡織品印花的要求以及生產綠色化的發展，是當前紡織品印花技術發展的主要方向。與染料數碼印花相比，涂料（顏料）數碼印花耐光牢度好，對不同基材纖維不具選擇性，印制后只需加熱固色，不需要復雜的后處理工序（如：水洗浮色），無污水排放，因此對織物類型適用性強，環保性能更加優異。

涂料印花主要是利用高分子化合物（粘合劑）在織物表面成膜的原理，將沒有親和性和反應性的顏料粘附在織物上，因此耐干濕摩擦及水洗等牢度較差且手感偏硬。

涂料印花粘合劑主要為聚丙烯酸酯以及聚氨酯兩大類。聚丙烯酸酯玻璃化溫度（Tg）低時，軟而發粘，干濕摩擦、水洗牢度差；若Tg高時，耐摩擦及水洗性能有所提高但成膜硬，影響手感。而聚氨酯具有良好粘結性，結成的膜強度高、彈性好，具有拉伸回彈性佳、手感柔軟的特點，所以水性聚氨酯粘合劑在涂料印花中具有較大的發展前途。目前有機硅改性、環氧樹脂改性、丙烯酸復合改性、生物基改性等水性聚氨酯已有報道在涂料印花粘合劑中使用以提高耐摩擦性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種新型的封端型水性聚氨酯的制備方法。

本發明的另一目的在于提供所述方法制備的封端型水性聚氨酯在數碼印花水性顏料噴墨的應用。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種封端型水性聚氨酯的制備方法，包括如下步驟：

S1.將10~20份部分酯化苯乙烯馬來酸酐共聚物、1~4份含有3~5個碳原子的二元醇、0.1~1份對甲苯磺酸和75~90份丁酮，加熱攪拌，升溫至80~85℃，保溫反應4~6小時，后處理，得到帶羥基的部分酯化苯乙烯馬來酸酐共聚物固體；

S2.將50~70份脫水處理后的多元醇、10~30份二異氰酸酯、0.01~0.1份催化劑，在70~90℃下預聚反應2~4小時，再加上S1所得帶羥基的部分酯化苯乙烯馬來酸酐共聚物固體8~13份，繼續反應1.5~2.5小時，再加入1~3份二元醇擴鏈劑，擴鏈反應 1~2h，得到聚氨酯預聚物；

S3.降溫并加入4~8份解封溫度不高于160℃的封端劑進行封端，然后升溫至60~80℃反應1~3h；

S4.降至室溫，加入丙酮降低粘度，加入成鹽劑中和體系中的羧酸；

S5.在0~5℃冰水浴下，加入去離子水，乳化30~60分鐘；脫除丙酮，即得封端型水性聚氨酯乳液；

所述的部分酯化的苯乙烯馬來酸酐共聚物，其數均分子量為2500~4500，結構由以下通式表示：

其中，R=C1~C12的烷基，x=1~3，y=0.20~0.35，z=0.65~0.80，n=8~12，n為整數。