CN104672403B - 一种环保硅丙乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高得色、高牢度环保硅丙乳液及其制备方法。目前的硅丙乳液中，有的不环保，有的牢度差，有的得色浅，有的用于纺织品手感很硬。本发明由不饱和酸性单体、烃类不饱和单体、双键型交联单体、环保功能性单体、络合单体和柔软单体在引发剂、可聚合乳化剂、调节剂、缓冲剂作用下在水相中进行乳液聚合而成。本发明中的不饱和酸性单体提升了乳液稳定性和涂料(颜料)的分散能力，烃类不饱和单体和柔软单体可以实现良好的手感，双键型交联和络合单体可以大幅提升聚合物薄膜的增艳性，环保功能性单体和可聚合乳化剂提升了聚合物薄膜牢度。本发明的高得色、高牢度环保硅丙乳液具有优异的增艳性、柔软性和良好的牢度。

Description

一种环保硅丙乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地说是一种高得色、高牢度环保硅丙乳液及其制备方法，可应用涂料印花和涂层等产品中。

背景技术

丙烯酸酯乳液来源广泛、成本低廉，具有成膜性好、强度高和粘结性强的特点，且热稳定性、光化学稳定性和抗氧化性好，因而被广泛应用于涂料、胶粘剂、印染、造纸、皮革等领域；但丙烯酸酯乳液具有耐水性、耐溶剂性差及低温变脆、高温发粘等缺点。有机硅具有优异的耐高温、低温性能，高度的疏水性，良好的透气性和优越的耐候性，可以改善丙烯酸酯乳液的不足之处。有机硅改性的丙烯酸酯乳液被称为硅丙乳液，兼具丙烯酸酯乳液和有机硅乳液的优点，应用十分广泛。

目前，国内在硅丙乳液聚合过程中一般使用低分子量乳化剂，聚合结束后仍然残存于乳液中。这种乳化剂通常是以物理吸附方式附着在聚合物粒子表面，与其环境达到热力学平衡，从而稳定聚合物粒子，而不直接参与聚合反应。当环境存在一定应力时，这种热力学平衡会被破坏，乳化剂分子就会发生解吸，结果引起聚合物粒子之间发生粘并，使聚合物胶乳的稳定性丧失。在胶乳成膜过程中，乳化剂是以小分子残留于聚合物固体之中，容易迁移到涂膜的表面，这在一定程度上导致涂层的耐水性和耐候性变差。

为提升硅丙乳液的牢度，大多引入羟甲基丙烯酰胺或者含硅偶联剂。羟甲基丙烯酰胺后续使用中会释放甲醛，不够环保；而短链乙烯基硅氧烷在乳液体系中水解缩聚倾向大，极易产生凝胶，造成体系工艺稳定性和贮存稳定性降低，同时还制约了硅含量的提高，对丙烯酸改性幅度提高有限，因此如何提高有机硅含量，降低活性硅烷水解交联程度，得到高品质硅丙乳液就成为热门研究课题。传统解决方案是在聚合期间添加大量乳化剂对含有硅氧烷基的聚合物加以保护，以维持体系稳定，但大量乳化剂滞留在树脂中又会造成聚合物薄膜光泽、附着力、耐水性、耐候性、耐擦洗性等性能大幅度降低，影响使用性和装饰性，同时聚合物薄膜中的乳化剂还会随着时间推移而缓慢溶解释放造成环境污染。也可以加入类似1,4-丁二醇等水解抑制剂，但是这种作用也比较有限，制得的乳液长期贮存性比较差，同时1,4-丁二醇的引入也会降低乳液稳定性并增加乳液VOC(挥发性有机物)，不利于环保。

公开号为CN103924458A的专利公开了一种硅丙乳液印花粘合剂，涉及化工技术领域，主要步骤为：1)首先将纯化水、叔丁醇及甲醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至50-60℃，制得溶液a待用；2)将纳米二氧化钛、丙烯酸丁酯、植物纤维、丙烯酸及阴离子开环聚合乳液溶入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到80-90℃保温2小时，制得溶液b待用；3)将氢硅油、乳化剂及乙烯基硅油投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌速度保持在3500r/min，搅拌30分钟，制得溶液c待用；4)将溶液c的温度控制在40-45℃，然后滴加二甲基甲酰胺，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；5)用氨水调解溶液d的pH值至中性，过来出料，制得粘合剂。此发明引入了叔丁醇、甲醇、二甲基甲酰胺等物质，不利于纺织品的环保。

公开号为CN103333284A的专利公开了一种硅丙乳液及其作为织物整理剂的应用，它是由下列重量配比的原料制成：24～30份丙烯酸丁酯、6～14份甲基丙烯酸甲酯、0.15～1.0份引发剂、42.9～67.7份去离子水、1.2～6份复合乳化剂、0.3～0.6份pH缓冲剂、1～5份乙烯基三乙氧基硅烷以及0.1～0.3份氨水。此发明的硅丙乳液组成简单，有机硅单体用量小，乳液固含量较高但粘度较低，便于使用；用作织物整理剂，可以使织物在保持白度和强力的前提下获得较好的增重、抗皱性能，而且在整理、保存和使用过程无甲醛释放，具有效果显著、绿色环保、成本低的特点。但是由于游离乳化剂和乙烯基三乙氧基硅烷的存在，难以提升聚合物薄膜的牢度(尤其是湿牢度)，乳液能否长期稳定也存在一定问题。

公开号为CN1431234的专利涉及无皂纳米级核壳型硅丙乳液的制备方法。制备过程中，使用反应性乳化剂，首先制得成膜性能良好的纳米级纯丙核乳液，继而加入活性有机硅化物和(甲基)丙烯酸酯生成壳乳液，再在有机锡化物或钛酸酯存在下，完成硅醇基三向的化学键合，用于高档住宅小区、别墅、工业建筑物的外墙装饰。但此乳液用于纺织品则会手感很硬，同时引入的重金属催化剂对纺织品的环保来讲是致命的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种成本低、得色深、牢度高的柔软型环保硅丙乳液。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种环保硅丙乳液，其特征在于，它由不饱和酸性单体、烃类不饱和单体、双键型交联单体、环保功能性单体、络合单体和柔软单体在引发剂、可聚合乳化剂、调节剂和缓冲剂作用下在水相中进行乳液聚合而成，原料用量按重量份数计，其组成为:不饱和酸性单体2-12份，烃类不饱和单体16-40份，双键型交联单体4-20份，环保功能性单体4-20份，络合单体20-28份，柔软单体20-28份，引发剂用量为0.5-1.5份，调节剂用量为0.2-0.6份，缓冲剂用量为0.1-0.2份，可聚合乳化剂用量为1-3份，去离子水用量为300-400份；

所述的络合单体为乙烯基吡咯烷酮(NVP)，所述的环保功能性单体为带有一个或多个官能团的不饱和化合物甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯功能单体和硅烷偶联剂的组合。

本发明在共聚物的组分中引入了不饱和酸性单体，可使聚合物大分子在水中电离成羧基负离子，进而使原来卷曲的分子链在水中伸展开来，粘度随之增高，同时具有良好的水溶性和分散性。烃类不饱和单体可使聚合物的分子量增大，降低其压透性，以增加给色量。双键型交联单体可以产生交联作用，从而使聚合物生成网状结构，显著增加粘度。所采用的络合单体可以形成具有高“溶解”能力的聚合物，这种“溶解”能力是因为其分子结构中有高极性特性和能接受氢键的酰胺基团，同时又有非极性基团。这两种基团都具有“溶解”小分子组分上的相应基团的能力。这种能力使得络合单体形成的聚合物能与许多物质，特别是含羟基、羧基、氨基及其它活性氢原子的化合物形成固态络合物。这些小分子物质被络合后热力学活性降低，使稳定性得以提高。这种分子结构使其带有表面活性，其降低表面或界面张力的能力虽然比低分子表面活性剂小，渗透力也较弱，但其对固体表面的吸附作用及亲水性能所形成的立体屏蔽能力，使固体粒子具有优良的分散稳定性。它兼具高分子化合物的特性，所以又有广泛的调节分散体或溶液流变性的能力。此外它与许多有机、无机化合物的氢键络合能力又使其具有优良的凝聚作用和稳定作用，有效地分散染料(颜料)，提升利用率，即使染料(颜料)较小也能达到较高的得色量。

本发明在合成硅丙乳液的过程中使用可聚合乳化剂，与低分子量乳化剂相比，可聚合乳化剂的分子结构中同时存在亲水亲油的乳化基团和可参加游离基聚合反应功能基团。在乳液聚合过程中，它既起到乳化剂作用又参与单体的聚合反应而结合到乳液聚合物分子链上，与高分子链以共价键结合而不是靠物理吸附结合，反应结束后，成为共聚物的一部分，因此对水、对紫外光的稳定性大大提高，乳液成膜后，能有效防止乳化剂的迁移，所得到的硅丙乳液的储存稳定性、耐电解质稳定性、冻融稳定性，耐水性、耐候性和保色性比以低分子量乳化剂合成的硅丙乳液的更为优异。

为提升硅丙乳液的牢度，并保证环保(无甲醛、无溶剂)，本发明采用了复合交联的方案，两种物质复合的交联程度远大于每种单独使用的效果。所用的环保功能性单体为带有一个或多个官能团的不饱和化合物为(甲基)丙烯酸酯功能单体和硅烷偶联剂的组合。

进一步，所述的不饱和酸性单体优选为下述化合物中的一种或任意组合：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸。

进一步，所述的烃类不饱和单体优选为下列化合物中的一种或任意组合：丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯腈、丙烯醛、醋酸乙烯酯、苯乙烯、乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯。

进一步，所述的双键型交联单体优选为下列化合物中的一种或任意组合：邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯苯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇400双丙烯酸酯、三丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双甲基丙烯酸丁二酯、亚甲基双丙烯酰胺。

进一步，所述的环保功能性单体中，所述的甲基丙烯酸酯优选为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任一种；所述的丙烯酸酯优选为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的任一种；

所述的硅烷偶联剂优选为甲基丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的任一种。硅烷偶联剂为不饱和三(异)丙氧基硅烷，三(异)丙氧基硅烷整体位阻很大，(异)丙氧又远比甲氧基、乙氧基不活泼，所以能够保证乳液稳定。

进一步，所述的柔软单体优选为下述化合物中的一种或任意组合：乙烯基硅油、甲基丙烯酰氧烃基硅油。

进一步，所述的引发剂优选为下列化合物之一：1)水溶性过硫酸盐,如：过硫酸钾、过硫酸铵等；2)油溶性偶氮类化合物或有机过氧化物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮2，4-二甲基丁腈、过氧化苯甲酰(BPO)等；所述的调节剂优选为硫醇类化合物，如正十二硫醇、醋酸正十二烷基硫醇酯、丁二酸单-正十二烷基硫醇酯、乙二酸二-正十二烷基硫醇酯等；所述的缓冲剂优选为水溶性磷酸氢盐、磷酸二氢盐、碳酸氢盐、碳酸盐中的一种或任意组合。

进一步，所述的可聚合乳化剂优选为下列化合物之一或任意几种组合：苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺硬脂酸钠盐、丙烯酸-2-乙基磺酸钠、甲基丙烯酸-2-乙基磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、马来酸十四烷基丙基磺酸钠、丙烯酰胺乙基磺酸铵、丙烯酰胺二甲基乙基磺酸铵、丙烯酰胺乙基磺酸钠、丙烯酰胺二甲基乙基磺酸钠。

本发明的另一目的在于提供上述高得色、高牢度环保硅丙乳液的制备方法，将各种单体、可聚合乳化剂、调节剂、缓冲剂和引发剂作用下在水相中进行自由基聚合而成；

其具体步骤如下：在室温下将不饱和酸性单体、烃类不饱和单体、双键型交联单体、环保功能性单体、络合单体、柔软单体、可聚合乳化剂、缓冲剂、调节剂和去离子水置于乳化杯中，然后用高剪切乳化机预乳化，形成稳定的白色预乳液；

将上述白色预乳液转移到一个配有搅拌、通氮、冷凝及测温装置的反应器中，在氮气保护下，搅拌、升温，在50-80℃下加入引发剂，反应5-15分钟后，当有蓝光出现时，继续保温2.5-3.5小时，降温，最后得到带有蓝色荧光的白色乳液。

本发明具有以下有益效果：1、在共聚物的组分中引入了不饱和酸性单体，不但提高了乳液稳定性，也提升了对涂料(颜料)的分散能力，提升表观得色能力；2、在共聚物的组分中引入了烃类不饱和单体，可以实现各种风格的手感，同时也降低了共聚物的玻璃化转变温度，提高了处理液的成膜性；3、在共聚物的组分中引入了双键型交联单体，提升聚合物的分子量，有助于提高聚合物薄膜的鲜艳度；4、在共聚物的组分中引入了环保功能性单体，成膜时可实现乳液的自交联，提升了处理过的聚合物薄膜的牢度，且无甲醛释放；5、在共聚物的组分中引入了络合单体，大大增强了聚合物分子与涂料(颜料)的相互作用，提升得色量；6、在共聚物的组分中引入含有机硅的柔软单体，大大提聚合物薄膜的柔软性；7、在共聚物的组分中使用可聚合乳化剂，将乳化剂化学键合到聚合物表面，彻底消除游离乳化剂表面迁移，大幅提升了聚合物薄膜的各项牢度(尤其是湿牢度)。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

在室温下将不饱和酸性单体1.0-6.0克，烃类不饱和单体8.0-20.0克，双键型交联单体2.0-10.0克，环保功能性单体2.0-10.0克，络合单体10.0-14.0克，柔软单体10.0-14.0克，可聚合乳化剂0.5-1.5克，缓冲剂0.05-0.1克，调节剂0.1-0.3克和去离子水150-200克置于乳化杯中，然后用高剪切乳化机预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述预乳液转移到一个配有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，在50-80℃下加入引发剂0.25-0.75克，反应5-15分钟后，当有明显蓝光出现时，继续保温2.5-3.5小时，降温，最后得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例1

将1.0克丙烯酸，8.0克甲基丙烯酸乙酯，2.0克邻苯二甲酸二烯丙酯，1.0克丙烯酸羟丙酯和1.0克甲基丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷，10.0克乙烯基吡咯烷酮，12.0克乙烯基硅油，1.0克丙烯酸-2-乙基磺酸钠，0.15克正十二硫醇，0.05克碳酸氢钠，150克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在50℃下加入过硫酸铵0.4克，反应15分钟后有明显蓝光出现，在保温2.5小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例2

将6.0克马来酸，12.0克苯乙烯，5.0克二乙烯苯，3.0克甲基丙烯酸羟乙酯和3.0克甲基丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷，14.0克乙烯基吡咯烷酮，12.0克乙烯基硅油，1.5克苯乙烯磺酸钠，0.3克醋酸正十二烷基硫醇酯，0.1克碳酸氢钾，170克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在55℃下，加入过硫酸钾0.5克，反应12分钟后有明显蓝光出现，在保温2.5小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例3

将2.0克丙烯酸、2.0克衣康酸，20.0克(甲基)丙烯酸十二酯，5.0克乙二醇双丙烯酸酯，5.0克烯丙基缩水甘油醚和5.0克甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷，12.0克乙烯基吡咯烷酮，10.0克乙烯基硅油，0.5克马来酸十四烷基丙基磺酸钠，0.1克丁二酸单-正十二烷基硫醇酯，0.06克碳酸钠，200克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在60℃下，加入AIBN 0.75克，反应11分钟后有明显蓝光出现，在保温2.5小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例4

将3克富马酸，14克(甲基)丙烯酸十八酯，10.0克三乙二醇双丙烯酸酯，2.0克甲基丙烯酸缩水甘油酯和2.0克乙烯基三丙氧基硅烷，11克乙烯基吡咯烷酮,10克甲基丙烯酰氧烃基硅油，1.2克丙烯酰胺二甲基乙基磺酸铵，0.2克乙二酸二-正十二烷基硫醇酯，0.08克碳酸钾，180克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在65℃下，加入BPO 0.6克，反应10分钟后有明显蓝光出现，在保温3.0小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例5

将2.0克衣康酸，15克丙烯腈，7克三丙二醇双丙烯酸酯，4.0克甲基丙烯酸羟乙酯和4.0克乙烯基三丙氧基硅烷，12.0克乙烯基吡咯烷酮，14克甲基丙烯酰氧烃基硅油，1.2克烯丙氧基羟丙基磺酸钠，0.2克正十二硫醇，0.05克磷酸氢钠，155克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在70℃下，加入偶氮2，4-二甲基丁腈0.25克，反应10分钟后有明显蓝光出现，在保温3.0小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例6

将5克甲基丙烯酸，16克醋酸乙烯酯，4.0克聚乙二醇(400)双丙烯酸酯，2.5克甲基丙烯酸羟丙酯和2.5克乙烯基三异丙氧基硅烷，11.0克乙烯基吡咯烷酮，12.0克乙烯基硅油，0.75克丙烯酰胺乙基磺酸钠，0.2克正十二硫醇，0.07克磷酸氢钾，165克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在75℃下，加入过硫酸钾0.5克，反应9分钟后有明显蓝光出现，在保温3.0小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例7

将2.5克丙烯酸，14.5克丙烯酸异辛酯，5.4克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，4.0克丙烯酸羟丙酯和2.0克乙烯基三丙氧基硅烷，13.0克乙烯基吡咯烷酮，12.8克乙烯基硅油，1.2克丙烯酰胺硬脂酸钠盐，0.2克正十二硫醇，0.1克磷酸二氢钠，185克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在80℃下，加入过硫酸铵0.55克，反应8分钟后有明显蓝光出现，在保温3.5小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例8

将2.5克甲基丙烯酸，16.2克丙烯酸丁酯，5.0克亚甲基双丙烯酰胺，5克甲基丙烯酸缩水甘油酯和2.5克甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷，乙烯基吡咯烷酮10.0克，14.0克乙烯基硅油，0.5克苯乙烯磺酸钠，0.5克丙烯酰胺硬脂酸钠盐，0.1克正十二硫醇，0.08克磷酸二氢钾，180克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在70℃下，加入过硫酸铵0.50克，反应6分钟后有明显蓝光出现，在保温3.5小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例9

将2克马来酸、1克衣康酸，10克丙烯醛，2.5克双甲级丙烯酸丁二酯，3.0克甲基丙烯酸羟乙酯和3.0克甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷，13.2克乙烯基吡咯烷酮，12.2克乙烯基硅油，0.5克苯乙烯磺酸钠，1.0克甲基丙烯酸-2-乙基磺酸钠，0.3克醋酸正十二烷基硫醇酯，0.09克碳酸氢钠，170克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在70℃下，加入过硫酸钾0.45克，反应5分钟后有明显蓝光出现，在保温3.0小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

实施例10

将1.5克丙烯酸、1.5克甲基丙烯酸，10克乙烯，4.2克亚甲基双丙烯酰胺，2克丙烯酸羟乙酯和4克乙烯基三异丙氧基硅烷，10.5克乙烯基吡咯烷酮,10.2克甲基丙烯酰氧烃基硅油，0.4克丙烯酸-2-乙基磺酸钠，0.8克丙烯酰胺二甲基乙基磺酸铵，0.1克正十二硫醇，0.08克碳酸氢钠，195克去离子水置于乳化杯中，在室温下进行预乳化0.5小时，形成稳定的白色预乳液。

将上述所得的预乳液转移到装有搅拌、通氮、冷凝、测温等装置的四口瓶中。在氮气保护下，搅拌、升温，并在70℃下，加入过硫酸铵0.70克，反应5分钟后有明显蓝光出现，在保温3.0小时后即可降温，得到带有蓝色荧光的白色乳液。

对上述实施例所得到的产品进行如下的性能测试(本品可应用印花、涂料和涂层等产品中，现以印花为例，合成的硅丙乳液作为涂料印花粘合剂)：

1、印花工艺

所用织物：全棉府绸

处理工艺：调制色浆→印花→烘干(100℃×90s)→焙烘(160℃×90s)→性能评价

2、应用性能测试

2.1干、湿摩牢度测试

采用GB/T 3920-1997标准进行测定，织物的干、湿摩牢度共分1-5级，级别越高就越好。

2.2得色量测试

用Datacolor测色仪进行测试。

以未加高得色、高牢度环保硅丙乳液处理样为标样，以加高得色、高牢度环保硅丙乳液处理样为测试对比样，在Datacolor测色仪上进行测试。用K/S来表示织物的表观得色量，K/S值越大，得色量就越深。

2.3手感评价

以多人有丰富手感经验者来评判，分为1-5级，等级越高，手感越柔软。

本发明的高得色、高牢度环保硅丙乳液的应用性能表

序号	干摩牢度	湿摩牢度	K/S	手感
					标样	3-4	3	12.3	4级
实施例1	3-4	3	15.2	4.5级
					实施例2	4	3	14.3	3级
实施例3	3-4	3	14.9	2.5级
					实施例4	3	2-3	15.1	4.5级

实施例5	3-4	3	14.5	4级
					实施例6	2-3	3	14.2	4.5级
实施例7	4	3	15.4	4.5级
					实施例8	4	3-4	15.8	5级
实施例9	3	2-3	14.3	4.5级
					实施例10	3	3	15.0	3.5级

从上表中可看出，本发明的高得色、高牢度环保硅丙乳液具有优异的增深功能、较高度干、湿摩牢度和柔软的手感。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种应用于涂料印花的环保硅丙乳液，其特征在于，它由不饱和酸性单体、烃类不饱和单体、双键型交联单体、环保功能性单体、络合单体和柔软单体在引发剂、可聚合乳化剂、调节剂和缓冲剂作用下在水相中进行乳液聚合而成，原料用量按重量份数计，其组成为:不饱和酸性单体2-12份，烃类不饱和单体16-40份，双键型交联单体4-20份，环保功能性单体4-20份，络合单体20-28份，柔软单体20-28份，引发剂用量为0.5-1.5份，调节剂用量为0.2-0.6份，缓冲剂用量为0.1-0.2份，可聚合乳化剂用量为1-3份，去离子水用量为300-400份；

所述的络合单体为乙烯基吡咯烷酮，所述的环保功能性单体为带有一个或多个官能团的不饱和化合物甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯功能单体和硅烷偶联剂的组合；

所述的环保功能性单体中，所述的甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任一种；所述的丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的任一种；

所述的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的任一种；

所述的柔软单体为下述化合物中的一种或任意组合：乙烯基硅油、甲基丙烯酰氧烃基硅油。

2.根据权利要求1所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的不饱和酸性单体为下述化合物中的一种或任意组合：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸。

3.根据权利要求1所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的烃类不饱和单体为下列化合物中的一种或任意组合：丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯腈、丙烯醛、醋酸乙烯酯、苯乙烯、乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯。

4.根据权利要求1所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的双键型交联单体为下列化合物中的一种或任意组合：邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯苯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇400双丙烯酸酯、三丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双甲基丙烯酸丁二酯、亚甲基双丙烯酰胺。

5.根据权利要求1所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的引发剂为下列化合物之一：1）水溶性过硫酸盐；2）油溶性偶氮类化合物或有机过氧化物；所述的调节剂为硫醇类化合物；所述的缓冲剂为水溶性磷酸氢盐、磷酸二氢盐、碳酸氢盐、碳酸盐中的一种或任意组合。

6.根据权利要求5所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮2，4-二甲基丁腈、过氧化苯甲酰中的任一种；所述的调节剂为正十二硫醇、醋酸正十二烷基硫醇酯、丁二酸单-正十二烷基硫醇酯、乙二酸二-正十二烷基硫醇酯中的一种或任意组合。

7.根据权利要求1所述的环保硅丙乳液，其特征在于，所述的可聚合乳化剂为下列化合物之一或任意几种组合：苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺硬脂酸钠盐、丙烯酸-2-乙基磺酸钠、甲基丙烯酸-2-乙基磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、马来酸十四烷基丙基磺酸钠、丙烯酰胺乙基磺酸铵、丙烯酰胺二甲基乙基磺酸铵、丙烯酰胺乙基磺酸钠、丙烯酰胺二甲基乙基磺酸钠。

8.权利要求1-7任一项所述环保硅丙乳液的制备方法，其特征在于，将各种单体、可聚合乳化剂、调节剂、缓冲剂和引发剂在水相中进行自由基聚合而成；

其具体步骤如下：在室温下将不饱和酸性单体、烃类不饱和单体、双键型交联单体、环保功能性单体、络合单体、柔软单体、可聚合乳化剂、缓冲剂、调节剂和去离子水置于乳化杯中，然后用高剪切乳化机预乳化，形成稳定的白色预乳液；

将上述白色预乳液转移到一个配有搅拌、通氮、冷凝及测温装置的反应器中，在氮气保护下，搅拌、升温，在50-80℃下加入引发剂，反应5-15分钟后，当有蓝光出现时，继续保温2.5-3.5小时，降温，最后得到带有蓝色荧光的白色乳液。