专利名称：一种多元聚丙烯酸酯浆及其制备方法
技术领域：
本发明是一种多元聚丙烯酸酯浆及其制备方法。
本发明是一种多元聚丙烯酸酯高分子浆料，该浆料专用于高含涤及高支纱的上浆。经纱上浆是纺织厂一个基本而又重要的工序，浆纱质量的好坏，直接影响到以后织布车间的产品质量和生产效率，随着新型织机的使用和高支高密品种的出现，单独使用传统的淀粉浆难以满足上浆要求，必须配合化学浆使用。但是由于环保问题，PVA的使用也越来越受到限制，聚丙烯酸(酯)类浆料便应运而生。对于疏水纤维如化学纤维，特别是亲/疏水混合纤维，例如涤/棉混纺，目前市售的聚丙烯酸(酯)浆料，如甲酯、酰胺等，难以同时解决既降低PVA用量，又能解决浆纱的回潮、强力、伸长等问题。由于传统的丙烯酸酯类浆料多为三元聚合，在产品性能上存在明显缺陷，如聚丙烯酰胺含固量低仅8％，浆膜硬而脆，吸湿性很大，甲酯含固量仅14％亦不高，韧则不坚，凝冻的产品形态对使用带来很多不便。由于上述不足，高含涤高支纱的浆料改进是人们研究的目标。
本发明的目的是研制一种使PVA用量少、浆膜质量好的多元聚丙烯酸酯浆料及其制备方法。
本发明的目的是研制一种适用于高含涤及高支纱上浆的多元聚丙烯酸酯浆料及其制备方法。
本发明的目的是研制一种适合新型浆纱机使用的多元聚丙烯酸酯浆料及其制备方法。
本发明的多元聚丙烯酸酯浆醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸共聚而成，其特征是该多元聚丙烯酸酯浆的结构是
其中R1＝-H，-CH3；
本发明的上述五种单体在乳化剂、氧化剂和还原剂存在下的氧化还原体系中共聚反应而成，单体的组分是(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反应中乳化剂可以是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠；氧化剂可以是过硫酸胺、过硫酸钾、过氧化氢、异丙苯过氧化氢等；还原剂可以是焦亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，氯化亚铁、亚硫酸钠等。它们的含量可以是一般共聚反应的反应用量，反应时加入适量水，加水量以产物含固量25±1％所需要的添加量为好。
本发明也可以在没有还原剂的氧化体系中进行。
本发明共聚时，可以在容器中加入适量的水和乳化剂。为使乳化剂充分溶解，可在搅拌下加热，氧化剂、还原剂、酰胺预先分别配制成水溶液，另外四种单体即醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，丙烯酸甲酯混合均匀，待乳化剂溶解后，同时滴加上述物料，控制滴加时间0.5-3.0小时范围，控制反应温度70-90℃，滴加结束后保温1.5-3.0小时即可，反应结束后抽真空除去未反应单体，降温至40℃以下，用NaOH稀溶液或NH4OH中和至PH＝6-8，并加水使产品含固量达到25±1％，过滤即可包装成成品。
本发明共聚时，乳化剂的含量是产品总重量的0.1 3.0Wt‰为好，该含量范围使反应物分散均匀，不易结团成块，反应时粘度适中。
本发明共聚时，氧化剂用量是单体重量的0.2-4.0Wt‰为好，以确保有合理的反应时间，而且新产品性能超群良好，贮存期长。
本发明共聚时，还原剂的含量是单体重的0.10-0.40Wt‰为好，该还原剂含量可使引发温度适当降低，减少反应物的分解。
本发明反应的乳化剂是十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，该乳化剂价廉易得。
本发明反应的氧化剂可以用过硫酸胺。
本发明反应的还原剂可以用亚硫酸氢钠。
上述乳化剂、氧化剂和还原剂都是市场易得原料，适合本发明向工业化推广。
本发明产品玻璃化温度25±5℃，粘度(12-25)mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度计，1#转筒)，PH＝6-8，外观是乳白色带蓝光乳液。
本发明的产品用五种性能互补的单体聚合而成，体现出优异的浆料品质。由于本发明的产品被设计成具有与涤纶纤维相似的化学功能团结构，因此对涤及高含涤纱线具有优异的粘着力。本发明产品对环境敏感度小，吸湿性低，与传统的丙烯酸酯类浆料的高吸湿致使浆膜粘结力和耐磨性下降相比，其浆膜性能大大提高。由于新型浆纱机的引进，纱线被浆液浸润的时间大大缩短，要求浆料具有高浓低粘特性，使之快速渗入纱线内部。本发明产品即具备上述性能。本发明产品结构组成中含有较多的酯基，退浆后该物质易被微生物降解，对环保起了很好的作用。
在目前浆纱配方中，一般以PVA和淀粉为主体，而PVA作为化学浆，具有强韧的特点，淀粉作为天然化合物浆膜硬而脆，对涤的粘附性差。由于PVA与淀粉形成的浆膜一体性差，特别对高含涤经纱的保护作用不够理想。而本发明产品含有多种功能单体，从化学结构上与PVA和淀粉都有相似的结构组成，借助氢键和分子间力，充当了结构上的桥梁作用，使PVA与本发明产品和淀粉形成统一整体，在浆膜性能上，使各自优点充分体现，为经纱提供了优质的附着层。
本发明产品与PVA、淀粉配合使用，可以替代20-50％的PVA，大大减少了PVA和淀粉的使用量。由于经纱经过上浆烘干后，相邻经纱被浆料粘结。纱线干分绞时，相邻经纱被分绞棒分开，破坏了其原有粘结形态。如果浆料成膜后强力过大，在分绞时会使受浆膜保护的经纱重新裸露，出现再生羽毛。更严重的会导致分绞断头，因此，浆料成膜后，强力适中，并保持良好弹性，才能提高浆膜对纱线的保护的完整性，减少浆纱毛羽，提高浆纱耐磨性。对高含涤及高支高密品种的经纱上浆，目前配方中采用PVA的量比较大，虽然PVA的大量使用，对增加浆纱耐磨性有好的一面，但同时也会带来干分绞困难，毛羽增多等不利因素，因此在配方中引入本发明产品，由于其有适中的强度及优良的伸长，因此减少分绞毛羽，为解决耐磨与毛羽贴服这对矛盾提供了一条新途径。
本发明方法是人们易掌握的氧化-还原体下的共聚反应，反应方法简单，原料易得，工业化条件易达到。
本发明特点综合如下(1)适合于涤纶一类疏水性纤维和涤棉一类细支高密织物的纱线之上浆，该浆对涤纶、涤棉混纺，具有很强的粘结力。(2)该浆粘度低，再湿再粘性小，浆膜完整，强力与弹性适中。(3)与其他浆料的相溶性好，与PVA、CMS、淀粉及各种变性淀粉有很好的互溶性。(4)该浆的热稳定性好，经连续2小时95℃烧煮，粘度无明显变化。
实施例1以合成25％固体量产品250克为例预先在容器中加入0.75g十二烷基硫酸钠和142.5g水，搅拌下升温至72℃至乳化剂完全溶解。组份A0.3g过硫酸胺+10gH2O组份B0.15g亚硫酸氢钠+10gH2O组份C12.5g丙烯酰胺+25gH2O组份D18g醋酸乙烯+28.1g丙烯酸乙酯+0.2g甲基丙烯酸+3g丙烯酸甲酯以上组份同时均匀滴加，控制反应温度75℃，2小时左右滴加完毕，保温1.5小时，降温至40℃以下，以稀碱液调节PH＝6-8，过滤即为成品。测得产品的玻璃化温度25℃，粘度25mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度计，1#转筒)。
实施例2在氧化体系中引发共聚反应，以合成25％固体量产品250克为例容器中加入0.75g乳化剂十二烷基硫酸钠，162.5g水，搅拌下升温至80℃至乳化剂溶解，加入过硫酸胺1.0克，碳酸氢钠0.5克，然后在85℃，40分钟内滴加组份A、组份B，滴加完毕，保温2小时、降温、中和、过滤即可。组份A12.5g丙烯酰胺+25g H2O组份B18g醋酸乙烯+28.1g丙烯酸乙酯+0.2g甲基丙烯酸+3g丙烯酸甲酯测得产品的玻璃化温度25℃，粘度25mpa.s(25℃，20％的水溶液，NDJ-79型粘度计，1#转筒)。
权利要求
1.一种多元聚丙烯酸酯浆，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，其特征是该多元聚丙烯酸酯浆的结构是
其中R1＝-H，-CH3；
2.一种多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，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-还原体系引发下的共聚反应，其特征是各组成的组分如下(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.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是该共聚反应是在氧化体系下完成。
4.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是共聚反应时，将酰胺、氧化剂、还原剂分别配制成水溶液，将它们和其余混合在一起的四种单体同时分别滴加到溶有乳化剂的水溶液中，反应温度70-90℃，滴加结束后保温1.5-3.0小时。
5.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是反应时乳化剂用量是产品重量的0.1-3.0(Wt‰)，氧化剂用量是单体重量的0.2-4.0(Wt％)，还原剂用量是单体重量的0.10-0.40(Wt％)。
6.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是乳化剂是十二烷基硫酸钠。
7.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是氧化剂是过硫酸胺。
8.根据权利要求2所述的多元聚丙烯酸酯浆的制备方法，其特征是还原剂是亚硫酸氢钠。
全文摘要
本发明是一种多元聚丙烯酸酯浆及其制备方法,现有浆料配方中一般以PVA和淀粉为主体,但是PVA与淀粉形成的浆膜一体性差,特别对高含涤经纱的保护作用不理想,丙烯酸酯类浆料还存在高吸湿的缺点。本发明在氧化－还原体系中由醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸五种单体共聚,该共聚物与PVA、淀粉配合使用,大大减少PVA的用量,使浆料与PVA、淀粉配合使用后体现优异的上浆品质。
文档编号C08F2/22GK1262286SQ00111419
公开日2000年8月9日 申请日期2000年1月6日 优先权日2000年1月6日
发明者刘德强, 陈波, 万国江 申请人:上海齐力助剂有限公司