一种涤纶硬质棉处理剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工领域，具体涉及一种涤纶硬质棉处理剂。
【背景技术】
[0002] 硬质棉是由涤纶短纤制成环保无纺布产品。硬质棉是目前市场上唯一可完全取代 海绵、椰棕的一种新型环保材料。美国、日本、德国、英国等国家对硬质棉油剂的研究一直很 活跃，而我国硬质棉油剂的研究开发生产，却是刚刚起步，根据不完全统计，全国已有30个 左右单位开发硬质棉油剂，但产品质量远远比美国高尔斯顿差。因此，我国迫切需要涤纶硬 棉1?效处理剂。
[0003] "核一壳"乳液聚合物是由不同性质的两种或多种单体在一定条件下按阶段聚合 (即种子聚合或多阶段聚合），使乳胶颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同的成分，通过核 和壳的不同组合，得到一系列不同形态的乳胶粒子；该方法赋予核/壳不同的功能，获得具 有一般无规共聚物、机械共混物难以实现的优异性能。当前"核一壳"乳液聚合物以优异、独 特的性能在粘接领域得到广泛的应用；但"核一壳"结构固体粉末聚合物的应用报道很少。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种涤纶硬质棉高效处理剂。
[0005] 本发明实现上述发明目的的技术方案，具体如下：
[0006] 一种涤纶硬质棉高效处理剂，包括如下重量份的组份：
[0007] 硬单体：
[0008] 甲基丙烯酸 2?8份
[0009] 甲基丙烯酸甲酯 1?4份
[0010] 软单体：
[0011] 丙烯晴 6?12份
[0012] 苯乙烯 4?8份
[0013] 乳化剂：
[0014] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 1?3份
[0015] 交联剂：
[0016] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶联剂）0· 1?0· 2份
[0017] 催化剂：过硫酸铵 0· 2?0· 4份
[0018] 双氧水（35% ) 0.3 ?0.6 份。
[0019] 优选的，一种涤纶硬质棉高效处理剂，包括如下重量份的组份：
[0020] 单体：
[0021] 甲基丙烯酸 2?6份 甲基丙烯酸甲酯 1?3份 丙烯晴 8?12份 苯乙烯 3?8份
[0022] 乳化剂：
[0023] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 1?3份
[0024] 交联剂：
[0025] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶联剂）0· 1?0· 2份
[0026] 更加优选的，一种涤纶硬质棉高效处理剂，包括如下重量份的组份：
[0027] 单体：
[0028] 甲基丙烯酸 5份 甲基丙烯酸甲酯 3份 丙烯晴 10份 苯乙烯 6份
[0029] 乳化剂：
[0030] 嵌段型氨基聚醚改性硅油 2份
[0031] 交联剂：
[0032] Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶联剂）0. 1份
[0033] 催化剂：过硫酸铵 0· 3份
[0034] 双氧水（35% ) 0.4 份
[0035] 所述的涤纶硬质棉高效处理剂的制备方法如下：
[0036] 1、催化剂的配置：
[0037] 将IOOg的纯净水置于250ML的烧杯中，开动搅拌器依次投入过硫酸铵和双氧水 (35% )搅拌30分钟备用。
[0038] 2、预乳液配置：
[0039] 将甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、苯乙烯、嵌段型氨基聚醚改性硅油和水 置于1000ML的反应釜中，在高剪切分散乳化机中，将转速调到20000rpm，处理5分钟。
[0040] 3、涤纶硬质棉高效处理剂制备：
[0041] 将胶体保护剂加入到预乳液中搅拌升温到50°C，慢慢滴加催化剂，控制反应速度 和反应温度，温度控制在80°C以内，催化剂滴加时间控制在40分钟到60分钟，滴加完成催 化剂后，在80°C保温反应2小时，加入γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷继续反应1小 时，加入缓冲剂降温到50°C包装成品。
[0042] 为产品的性能更加优选，，使得制备出的涤纶硬质棉高效处理剂具有较高的储存 稳定性，还包括有如下重量份组分：
[0043] 胶体保护剂 0. 5?2份
[0044] 缓冲剂 0.1?0.3份。
[0045] 优选的胶体保护剂为羟乙基纤维素（HEC)、明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠的一种或几 种。由于保护胶体的加入，使涂膜的耐水性下降，用量取下限为好。
[0046] 优选的缓冲剂为碳酸氢钠，磷酸二氢钠，醋酸钠的一种或几种。使体系的pH值维 持相对稳定，使链引发正常进行。
[0047] 本发明采用乳液聚合方法合成出具有核壳结构的丙烯酸类聚合物，与增塑剂、填 料等添加剂共混制备溶胶，在高温烘培工艺下溶胶转变成凝胶，同时兼顾溶胶的储存稳定 性和凝胶的物理机械性能，最终在纤维表面形成一层坚硬的保护膜，具有防震、防腐、隔热、 抗石击等物理机械性能，在硬质棉涤纶短纤工业中具有广阔的应用前景。
[0048] 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/异丁酯都属于软单体，其均聚物具有良好的成膜性 和粘附性，赋予涂膜一定的柔韧性和延展性，与极性增塑剂（如TCP)和非极性增塑剂（如 DOP、DINP)都具有优异的相容性，在室温下，液态溶胶迅速转变为固态凝胶，其转变过程不 超过15分钟。甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯属于硬单体，可以赋予涂膜的硬度和强度，耐热 性好，但强极性聚合物PMA与增塑剂TCP、DOP、DINP都不相容，其溶胶即使在高温状态下 也不会转变成凝胶；PMM与极性增塑剂TCP具有较好的相容性，而与非极性增塑剂的相容 性较差，其凝胶脆而硬，没有弹性。由于相容性的缘故，PMA和PMM的溶胶表现出良好的 储存稳定性，即溶胶粘度随时间的变化不显著。硬质棉涤纶短纤工业中的油剂必须具备两 个基本条件：油剂要有良好的储存稳定性，便于运输、喷涂或浸渍工艺的稳定操作；同时油 剂转换凝胶时，要具有良好的物理机械性能，如具有防震、防腐、隔热、抗石击等。纵观所有 丙烯酸类均聚物和共聚物，没有一种聚合物能够同时满足上述条件，但选用丙烯酸类软单 体作核，硬单体作壳，此类软核硬壳聚合物可以综合不同种类丙烯酸聚合物的优点，扬长避 短，同时兼顾了溶胶的储存稳定性和凝胶的物理机械性能。
[0049] 本发明利用"核一壳"乳液聚合物技术，在乳液聚合过程中采用甲基丙烯酸和甲基 丙烯酸甲酯硬单体外，用丙烯晴及苯乙烯替代了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/异丁酯软单 体，且在制备过程中采用少量的自主专利技术的嵌段型氨基聚醚改性硅油作为乳化剂，在 体系中添加了 Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶联剂）交联剂，制备 出了具有自交联性能的丙烯酸核壳乳液，该乳液具有更高的存储稳定性好，用其处理的涤 纶短纤硬度高，解决了制备涤纶短纤硬棉油剂的科技难题，应用简便，简化了生产工艺，保 障了生产工人的安全，降低了涤纶短纤生产厂家的生产成本，实现了产品在处理涤纶纤维 时具有优良的硬度、弹性、不黄变、抗水抗静电以及环保性的综合效果。
[0050] 本发明的有益效果是：1)、本产品采用"核一壳"乳液聚合物技术替代传统乳液 聚合，大大提高了聚合物乳液性能。2)、在乳液聚合过程中采用甲基丙烯酸和甲基丙烯酸 甲酯硬单体外，用丙烯晴及苯乙烯替代了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正/异丁酯软单体，避免 了聚合物处理涤纶短纤硬度、附着力差的缺点，提高了产品的应用性能。3)、在体系中添加 了 Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570硅烷偶联剂）交联剂，制备出了具有自 交联性能的丙烯酸核壳乳液，大大