[發(fā)明專利]一種V型聚二甲基硅氧烷疏水締合乳液聚合印花增稠劑、制備方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910081265.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN110591018B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 樊武厚;黃玉華;韓麗娟;吳晉川;田睿;蒲實
• 申請（專利權(quán)）人: 四川益欣科技有限責任公司;四川省紡織科學研究院
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F222/38;C08F218/18;D06P1/52;D06P1/38;D06P1/16
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務所(普通合伙) 51255
• 代理人: 王杰

本發(fā)明公開了一種V型二甲基聚硅氧烷疏水締合乳液聚合印花增稠劑及其制備方法和應用，所述的印花增稠劑以V形聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯醚單丙烯酸酯、丙烯酸類單體、丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺、交聯(lián)單體為反應原料，以陰/非離子乳化劑為復合乳化體系，在引發(fā)劑的作用下，通過自由基乳液聚合制備而成。該乳液型印花增稠劑具有不含有機溶劑，具有增稠性能好、抗?jié)B化能力強、耐電解質(zhì)能力好、易脫糊和增稠范圍廣等優(yōu)點，可用于染料印花色漿和涂料印花色漿的增稠，也可用于無機顏料色漿的增稠，是一種環(huán)境友好的新型合成印花增稠劑。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及印染助劑領域，特別是涉及一種V型聚二甲基硅氧烷疏水締合乳液聚合印花增稠劑、制備方法及應用。

背景技術(shù)

增稠劑是一種能夠迅速提高應用體系的黏度、改善其流變性的聚合物助劑，在紡織、涂料、皮革和食品等領域有著廣泛的應用。傳統(tǒng)的增稠劑大多以丙烯酸及丙烯酸酯為聚合單體，以航空煤油、溶劑油或其它有機溶劑為反應介質(zhì)，通過反相乳液聚合來制備，其結(jié)構(gòu)為：

該種增稠劑具有工藝簡單、成本低和增稠性能優(yōu)異等優(yōu)點，然而由于在合成過程中使用有機溶劑作為反應介質(zhì)，增稠劑產(chǎn)品中會含較多的有機溶劑，在其制備和應用過程中對人體和環(huán)境存在極大的危害。該種增稠劑通過同種電荷的排斥作用而增大增稠劑分子的流體力學尺寸，可以快速提高體系粘度。然而，這種增稠劑對體系中的電解質(zhì)較為敏感，在電解質(zhì)作用下其粘度會快速下降，這在一定程度上極大限制了其廣泛使用。

在增稠劑大分子上引入疏水鏈段，可以得到疏水改性的締合型增稠劑，其結(jié)構(gòu)為：這種締合型增稠劑可以在分子間或分子內(nèi)形成簇狀的疏水締合體，從而形成以疏水締合體為網(wǎng)絡結(jié)點的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得溶液在宏觀上表現(xiàn)出黏度增強的特性。采用疏水鏈分別含有12、16和20個碳原子的疏水單體來制備疏水改性的聚丙烯酸酯增稠劑，發(fā)現(xiàn)加入疏水單體后，聚丙烯酸酯大分子的增稠能力明顯增加，隨著疏水鏈上碳原子數(shù)的增加，長的疏水鏈段能夠形成強度更好、更加完善的疏水締合體，因而增稠能力也更強。通過引入甲基丙烯酸十六酯來對涂料印花增稠劑進行疏水改性，得到的增稠劑性能大為改善，性能能夠完全達到進口增稠劑PTF的水平，同時成本大幅下降。而后，美國羅地亞公司推出了兩種特殊的疏水締合功能單體——二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)和三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)，BEM的結(jié)構(gòu)式為：SEM-25的結(jié)構(gòu)式為：這種含有長鏈疏水基團及親水聚乙二醇鏈的結(jié)構(gòu)使得大分子鏈上的疏水基團能夠更大程度的延展，有利于形成強度更高、更加完善的疏水締合體，因而增稠性能也得到大幅提高。

目前國內(nèi)外疏水締合型乳液聚合增稠劑的研究主要集中在采用BEM為特殊功能單體，研究不同交聯(lián)劑、陰離子乳化劑和合成工藝對增稠劑性能的影響，同時研究該種疏水締合型乳液聚合增稠劑在織物印花、涂料、化妝品等領域的應用。所得疏水締合乳液聚合增稠劑的結(jié)構(gòu)模型為：Kroon等將含BEM的聚合物加入到個人護理用品種，配制出具有護理和調(diào)濕作用的護發(fā)用品。Zhu等采用SEM-25制備了締合型增稠劑，并研究其增稠機理，在聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)中加入0.34wt％的SEM-25含量為12wt％的增稠劑可以達到很好的增稠效果。王晨等以甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和不同量的功能單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)為原料，采用半連續(xù)乳液聚合方法合成了疏水改性乳液聚合締合型增稠劑乳液。發(fā)現(xiàn)與不含BEM的增稠劑乳液相比，當BEM含量占單體量低于5.0wt％時，該締合型增稠劑的增稠效果和抗剪切性有顯著提高，BEM含量較高(8.0wt％或更高)時反而使增稠效果和抗剪切性變差。在此基礎上研究了增稠劑對苯丙乳液的增稠效應，結(jié)果顯示BEM含量占單體量的2.5wt％時，對苯丙乳液的增稠作用最好。與使用功能單體三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(SEM-25)改性的增稠劑相比，含BEM的增稠劑在BEM用量較少的情況下就能起到明顯的增稠效果。