一种紫外光固化涂料印花色浆的制备方法

摘要

一种紫外光固化涂料印花色浆的制备方法，属精细化工和材料科学技术领域。本发明采用油溶性引发剂，通过细乳液聚合法，使乳胶粒将光引发剂和颜料包覆起来，制备紫外光固化的涂料印花色浆，该技术反应快速，方法简单，粒子大小可控性，可以改善印花过程出现的塞网问题。制备的光固化涂料印花色浆具有成膜性好，印花牢度高，生产工艺简单等优点。

说明书

技术领域

本发明属精细化工和材料科学技术领域，具体涉及一种紫外光固化涂料印花色浆的制备方法。

技术背景

涂料印花工艺简单、经济环保、印花轮廓清晰、不褪色、对织物有通用性，是目前纺织品印花的主要手段之一。常规色浆涂料印花时需要加入粘合剂、交联剂以增加颜料对织物的结合牢度，然而由于粘合剂在常温下成膜，在印花中会出现塞网现象，从而造成印花图案模糊、不清晰，导致印花连续生产的中断。

为了提高涂料印花纺织品的品质，目前研究主要集中在两个方面，一是改进印花粘合剂，即开发手感好、固色性能优异的粘合剂，如中国专利CN201310060230.2、CN201210479730.5、CN200810024658.0等分别公开了有机硅改性的粘合剂、水性聚氨酯粘合剂、微乳液互穿网络粘合剂的制备方法，这些粘合剂都能在一定程度上改善涂料印花性能，提高了纺织品印花牢度，减少印花过程中的塞网现象。

提高涂料印花品质的另一个重要方法就是对颜料进行改性，通过在颜料表面引入聚合物或者活性基团，从而提高涂料的印花性能，如中国专利CN102847497A公开了一种纳米颜料微胶囊的制备方法，通过改善颜料表面特性，提高其表面电负性，使其获得良好的分散稳定性。中国专利CN101155886公开了一种在颜料表面接枝聚合物，改善其应用性能的方法。美国专利US005554739A公开了在颜料表面引入反应性官能团的改性方法。

本发明采用细乳液聚合法，制备光固化涂料印花色浆。该研究是基于课题组在研究细乳液聚合时发现，采用油溶性引发剂制备乳胶粒包覆纳米颜料，单体转化率多在81％左右，说明体系中存在没有发生反应的单体或者低聚物，从而会对后面印花织物的牢度带来不利影响。为此，本研究在制备乳胶粒包覆纳米颜料时，将紫外光固化剂引入到包覆层乳胶粒中，制备了具有紫外光固化功能的涂料印花色浆，固色时，通过引发乳胶粒内的单体、低聚体实现其在织物表面成膜，从而将颜料牢固的固着在纤维上，从根本上解决了涂料印花过程中的塞网现象，达到提高印花织物牢度和手感的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种紫外光固化涂料印花色浆的制备方法，即通过细乳液聚合法制备可以光固化的涂料印花色浆，印花时，该色浆中无需再添加粘合剂，从而达到在不影响印花牢度的前提下，解决涂料印花中的塞网问题。本发明制备的光固化涂料印花色浆具有成膜性好，印花牢度高，生产工艺简单等优点。

本发明的技术方案：一种紫外光固化涂料印花色浆的制备方法，其制备方法是将对颜料质量分数为30～150％聚合单体，对聚合单体质量分数为0.1～5％助乳化剂、0.1％～5％热引发引发剂和0.1％～5％紫外光引发剂混合均匀，作为A相；将对紫外光固化涂料色浆质量分数为10～50％颜料分散在含有分散剂的水溶液中，其中分散剂对A相中聚合单体的质量分数为10～50％，最后加水补满100％，作B相；在机械搅拌作用下将A相滴加到B相中，高速乳化后置于超声波细胞粉碎机或砂磨机中细乳化10～120分钟，制成粒径50～500nm的细乳液，将细乳液转移至带有冷凝回流和搅拌装置的四口烧瓶中，通氮气5～30分钟后，在250-600转／分钟的搅拌速度下，升温至60～80℃反应1～24小时，采用500nm的滤膜过滤，即可得到紫外光固化涂料色浆。

所选用的颜料是炭黑和其它有机颜料，C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄34、C.I.颜料黄36、C.I.颜料黄65、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄83、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙34、C.I.颜料红3、C.I.颜料红8、C.I.颜料红21，C.I.颜料红7、C.I.颜料红23、C.I.颜料红38、C.I.颜料红48：2、C.I.颜料红48：4、C.I.颜料红49：1、C.I.颜料红52：2、C.I.颜料红57：1、C.I.颜料红63：1、C.I.颜料红64：1、C.I.颜料红81、C.I.颜料红88、C.I.颜料红92、C.I.颜料红101、C.I.颜料红104、C.I.颜料红105、C.I.颜料红106、C.I.颜料红108、C.I.颜料红112、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红146、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红170、C.I.颜料红170、C.I.颜料红172、C.I.颜料红185、C.I.颜料红190、C.I.颜料红209、C.I.颜料红219、C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝15：1、C.I.颜料蓝15：3、C.I.颜料蓝15：4、C.I.颜料蓝15：6、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝17：1、C.I.颜料蓝56、C.I.颜料蓝61、C.I.颜料蓝63、C.I.颜料紫19。

所选用的单体是丁二烯、异戊二烯、双环戊二烯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基乙烯基醚、丙稀腈中的一种或两种。

所选用的热引发剂是偶氮二异丁腈，过氧化苯甲酰，叔丁基过氧化氢，过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。

所选用的光引发剂是1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-[(4-甲硫基)苯基]-2-吗啉丙酮、对异丙基苯基-2-羟基-2-甲基丙酮-1、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。

所选用的分散剂是阴离子型、非离子型、反应型表面活性剂中的一种；阴离子型表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钾、烷基萘磺酸钠、松香酸钠中的一种；非离子型如聚氧乙烯烷基酚缩合物：OP-7、OP-10或OP-15；聚氧乙烯脂肪醇缩合物：平平加O-10、平平加O-20、平平加O-25或平平加A-20；聚氧乙烯多元醇醚脂肪酸酯：如Tween40、Tween60、Tween65、Tween80；脂肪酸的聚氧乙烯酯类：如SG-10、SE-10、OE-15；反应型表面活性剂1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵DNS-86。

所选用的助乳化剂是十六烷HD、十六醇CA、十二烷基硫醇DDM、十八烷基硫醇、疏水醇酸树脂、乙烯基硅橡胶、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、聚醋酸乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

本发明的有益效果是采用细乳液聚合的方法制备光固化涂料印花色浆，反应快速，方法简单，粒子大小可控，可以改善涂料印花的塞网问题。本发明制备的光固化涂料印花色浆具有成膜性好，牢度高，生产工艺简单等优点。

具体实施方式

下面通过实施例子，进一步阐述本发明的突出优点和显著特点，但本发明决不局限于实施例子。

实例1

将苯乙烯5g、丙烯酸乙酯5g,十六烷0.1g、偶氮二异丁腈0.05g，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.05g混合均匀，作为A相；将10g颜料黄13在机械搅拌作用下逐步加入79.8g含有十二烷基苯磺酸钠1g的水溶液中，然后置于砂磨机中研磨30分钟，作为B相；在机械搅拌作用下将A相滴加到B相中，高速乳化后，置于超声波细胞粉碎机下处理10分钟，得到O／W细乳液。将O／W细乳液转移到带有冷凝回流和搅拌装置的四口烧瓶中，通氮气30分钟后，在搅拌速度为600转／分钟下，升温至60℃，反应24小时，采用500nm的滤膜过滤，即可得到紫外光固化涂料印花色浆。

实例2

将甲基丙烯酸甲酯20g、甲基丙烯酸甲酯正丁酯10g，十六醇1.5g、过氧化苯甲酰0.5g，1-羟基环己基苯甲酮1.5g混合均匀，作为A相；将20g颜料红122在机械搅拌作用下逐步加入46.5g含有9g OP-10的水溶液中，然后置于砂磨机中研磨60分钟，作为B相；在机械搅拌作用下将A相滴加到B相中，高速乳化后，置于超声波细胞粉碎机下处理120分钟，得到O／W细乳液。将O／W细乳液转移到带有冷凝回流和搅拌装置的四口烧瓶中，通氮气20分钟后，在搅拌速度为500转／分钟下，升温至80℃，反应2小时，采用500nm的滤膜过滤，即可得到紫外光固化涂料印花色浆。

实例3

将异戊二烯10g、丙烯酸丁酯5g、十二硫醇0.02g、叔丁基过氧化氢0.75g，2-甲基-1-[(4-甲硫基)苯基]-2-吗啉丙酮0.4g混合均匀，作为A相；将50g颜料蓝15：4在机械搅拌作用下逐步加入33.83g含有7.5g Tween80的水溶液中，然后置于砂磨机中研磨120分钟，作为B相；在机械搅拌作用下将A相滴加到B相中，高速乳化后，置于超声波细胞粉碎机下处理40分钟，得到O／W细乳液。将O／W细乳液转移到带有冷凝回流和搅拌装置的四口烧瓶中，通氮气5分钟后，在搅拌速度为250转／分钟下，升温至75℃，反应5小时，采用500nm的滤膜过滤，即可得到紫外光固化涂料印花色浆。

实例4

将甲基丙烯酸乙酯5g、丙烯酸乙酯10g、十二烷0.3g、过氧化苯甲酸叔丁酯0.05g，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.5g混合均匀，作为A相；将30g颜料紫19在机械搅拌作用下逐步加入54.15g含有1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵4g的水溶液中，然后置于砂磨机中研磨45分钟，作为B相；在机械搅拌作用下将A相滴加到B相中，高速乳化后，置于超声波细胞粉碎机下处理10分钟，得到O／W细乳液。将O／W细乳液转移到带有冷凝回流和搅拌装置的四口烧瓶中，通氮气30分钟后，在搅拌速度为400转／分钟下，升温至80℃，反应1小时，采用500nm的滤膜过滤，即可得到紫外光固化涂料印花色浆。