本发明涉及无纺布生产领域,尤其是涉及一种无纺布浸胶胶料及其制备方法。
背景技术:
1、在无纺布的生产中,常选用浸渍烘干法,通过将胶粘剂放在浸胶槽内加热保温,使无纺布放卷并浸入浸胶槽内的胶料,浸胶后的无纺布浸入大型房式烘干设备内进行拉直烘干,收卷后得到皮革布半成品。无纺布浸入胶料中,表面会覆盖一层胶层,从而可以增强无纺布的强度、耐磨性、防水性或其他特定性能。
2、无纺布浸胶胶料是专门用于无纺布浸胶处理的胶料,胶料由乳液和乳液的配合剂组成,乳液可以选用橡胶型乳液、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液等。醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液,即vae乳液,通过醋酸乙烯和乙烯在高压条件下共聚制得,具有环保无害、储存稳定、固化速度快的优点,生产的无纺布具有出色的柔韧性和耐用性。
3、现有的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液具有耐水性差、耐热性差和粘附力不足的缺陷,影响了制备的无纺布的使用。
技术实现思路
1、为了提高无纺布浸胶胶料的耐水性、耐热性和粘附力,本技术提供一种无纺布浸胶胶料及其制备方法。
2、本技术提供的一种无纺布浸胶胶料及其制备方法采用如下的技术方案:
3、第一方面,本技术提供一种无纺布浸胶胶料,包括以下重量份的原料:
4、改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液 50-70份;
5、三聚磷酸钠 1-3份;
6、填料 5-9份;
7、分散剂 0.5-1份;
8、消泡剂 0.5-1份;
9、水 35-45份;
10、所述改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液由以下重量份的原料制备而成:
11、单体:醋酸乙烯32-37份;乙烯10-14份;有机硅单体4-8份;
12、引发体系:氧化剂0.15-0.4份;还原剂0.1-0.3份;
13、乳化体系:乳化剂0.3-0.5份;聚乙烯醇1.7-2.8份;
14、ph调节剂 0.04-0.08份;
15、去离子水 42-48份;
16、引发剂 0.2-0.5份;
17、n-羟甲基丙烯酰胺 7-12份。
18、通过采用上述技术方案,以醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液为基体,使用有机硅单体和n-羟甲基丙烯酰胺进行改性,有机硅单体具有耐水、耐候和耐高温的性能,从而对醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的性能进行提升,通过单体的交联,使得乳液的耐热性增强。在醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的基础上再聚合n-羟甲基丙烯酰胺,使得n-羟甲基丙烯酰胺吸附、包裹在粒子表面,增强乳液体系的交联性,可以使得改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液获得自交联功能,无需额外添加外交联剂,并且改性乳液的耐水性、稳定性和粘附力得到提升。
19、选用改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液作为成膜物质,固化成膜快,三聚磷酸钠的添加使得胶料更容易渗透并附着在无纺布的纤维表面,结合分散剂和消泡剂使得浸胶胶料和无纺布的粘附力增强。
20、可选的,所述有机硅单体选用五甲基环戊二烯基硅烷、(叔丁基环戊二烯基)三甲基硅烷、二(环戊二烯)二甲基硅烷的一种或多种。
21、通过采用上述技术方案,选用分子链较长且含有环戊二烯基团的有机硅单体,空间位阻大,可以阻碍硅烷在水中的水解,有机硅单体与醋酸乙烯、乙烯的交联作用增强,从而使得乳液体系更加稳定,性能更佳。
22、可选的,所述聚乙烯醇选用乙酰乙酰化聚乙烯醇,所述乙酰乙酰化聚乙烯醇由以下重量份的原料制备而成:
23、聚乙烯醇 5-7份;
24、乙酰乙酸乙酯 6.5-9份;
25、二甲基亚砜 16-20份。
26、通过采用上述技术方案,选用乙酰乙酰化聚乙烯醇作为保护胶体,减少了和水分子氢键的生成,和乳液体系形成了紧密的交联网络,改善了原本的聚乙烯醇的耐水性和耐热性,使得浸胶胶料的性能更佳。
27、可选的,所述填料选用二氧化硅、空心微球、膨润土、轻质碳酸钙和滑石粉的一种或多种。
28、通过采用上述技术方案,通过填料对乳液进行补强,提高浸胶胶料的耐磨性和力学性能。
29、可选的,所述填料选用膨润土和轻质碳酸钙的混合物,所述膨润土和所述轻质碳酸钙的重量比为:(0.9-1.2):(0.6-0.8)。
30、通过采用上述技术方案,选用膨润土和轻质碳酸钙复配,在乳液体系中的分散性好,可以更好的发挥提高耐热性、耐磨性的作用。
31、可选的,所述乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构碳十三聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、α-烯烃磺酸钠的两种或多种。
32、通过采用上述技术方案,通过选用复合乳化剂,提高乳化效果,使得浸胶浸胶的分散液和溶液稳定性好。
33、可选的,所述氧化剂选用过氧化氢、过硫酸钠和过硫酸钾的一种或多种;所述还原剂选用抗坏血酸盐、酒石酸盐和维生素c的一种或多种。
34、可选的,所述引发剂选用叔丁基过氧化氢和甲醛合次硫酸锌的混合物,其中所述叔丁基过氧化氢0.15-0.3份;所述甲醛合次硫酸锌0.05-0.2份。
35、通过采用上述技术方案,选用叔丁基过氧化氢作为亲油性引发剂,可以使得n-羟甲基丙烯酰胺和乳液粒子的结合更加紧密,从而提高浸胶胶料的粘附力。
36、第二方面,本技术公开一种无纺布浸胶胶料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
37、在氧化剂槽内加入氧化剂和去离子水配制氧化剂溶液;在还原剂槽内加入还原剂和去离子水配制还原剂溶液;在乳化剂槽内加入聚乙烯醇和去离子水,升温至聚乙烯醇完全溶解,再加入乳化剂得到乳化剂溶液;
38、向聚合反应釜内加入乳化剂溶液、去离子水,搅拌均匀后加入占总量45-60%的醋酸乙烯,升温并通入乙烯升压;当温度升到50-60℃,压力达到2-3mpa时,开始以3.5-5kg/min的速率滴加氧化剂溶液和还原剂溶液,温度升至55-65℃时,按照1-1.5kg/min的速度滴加氧化剂溶液和还原剂溶液;
39、当釜内温度达到75-80℃,乙烯压力升至4.0-5.0mpa,控制反应温度在60-100min内滴加剩余的醋酸乙烯和有机硅单体的混合液,混合液加完后关闭乙烯,剩余的氧化剂溶液和还原剂溶液控制在2-4kg/min的速度滴加完毕,随后泻至常压并加入ph调节剂;
40、保持温度在75-80℃,向聚合反应釜内加入引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺的混合溶液,在60-80min内滴加完毕,将反应温度升至80-84℃,保温反应40-50min,保温结束后,降温至35℃以下,加入ph调节剂,而后过滤,出料,得到改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液;
41、将水、分散剂、消泡剂混合,在搅拌下加入填料,再加入改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液和三聚磷酸钠,混合均匀得到无纺布浸胶胶料。
42、通过采用上述技术方案,在醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液制备的后期加入剩余的醋酸乙烯和有机硅单体,减少有机硅单体的水解可能,促进有机硅单体和醋酸乙烯、乙烯交联成网络体系,制成乳液后再聚合n-羟甲基丙烯酰胺,使得n-羟甲基丙烯酰胺紧密包裹在乳液粒子上,提高耐热性、耐水性和粘附力。
43、可选的,当聚乙烯醇选用乙酰乙酰化聚乙烯醇时,所述乙酰乙酰化聚乙烯醇通过如下步骤制备:
44、将聚乙烯醇加入到二甲基亚砜中,搅拌升温至90-95℃至聚乙烯醇完全溶液,得到溶解液,将溶解液加入到反应器中,升温至100-110℃,搅拌并通入氮气,滴加乙酰乙酸乙酯进行反应,反应结束后,将溶液加入到乙醇中进行析出,过滤干燥得到乙酰乙酰化聚乙烯醇。
45、通过采用上述技术方案,选用二甲基亚砜作为溶剂,促进聚乙烯醇和乙酰乙酸乙酯的接触和酯交换反应,提高改性效率。
46、综上所述,本技术具有以下有益效果:
47、以醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液为基体,使用有机硅单体和n-羟甲基丙烯酰胺进行改性,有机硅单体具有耐水、耐候和耐高温的性能,从而对醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的性能进行提升,通过单体的交联,使得乳液的耐热性增强。在醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的基础上再聚合n-羟甲基丙烯酰胺,使得n-羟甲基丙烯酰胺吸附、包裹在粒子表面,增强乳液体系的交联性,可以使得改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液获得自交联功能,无需额外添加外交联剂,并且改性乳液的耐水性、稳定性和粘附力得到提升。
48、选用改性醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液作为成膜物质,固化成膜快,三聚磷酸钠的添加使得胶料更容易渗透并附着在无纺布的纤维表面,结合分散剂和消泡剂使得浸胶胶料和无纺布的粘附力增强。
1.一种无纺布浸胶胶料,其特征在于,包括以下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述有机硅单体选用五甲基环戊二烯基硅烷、(叔丁基环戊二烯基)三甲基硅烷、二(环戊二烯)二甲基硅烷的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述聚乙烯醇选用乙酰乙酰化聚乙烯醇,所述乙酰乙酰化聚乙烯醇由以下重量份的原料制备而成:
4.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述填料选用二氧化硅、空心微球、膨润土、轻质碳酸钙和滑石粉的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述填料选用膨润土和轻质碳酸钙的混合物,所述膨润土和所述轻质碳酸钙的重量比为:(0.9-1.2):(0.6-0.8)。
6.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构碳十三聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、α-烯烃磺酸钠的两种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述氧化剂选用过氧化氢、过硫酸钠和过硫酸钾的一种或多种;所述还原剂选用抗坏血酸盐、酒石酸盐和维生素c的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种无纺布浸胶胶料,其特征在于:所述引发剂选用叔丁基过氧化氢和甲醛合次硫酸锌的混合物,其中所述叔丁基过氧化氢0.15-0.3份;所述甲醛合次硫酸锌0.05-0.2份。
9.权利要求1-8任一所述的一种无纺布浸胶胶料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种无纺布浸胶胶料的制备方法,其特征在于,当聚乙烯醇选用乙酰乙酰化聚乙烯醇时,所述乙酰乙酰化聚乙烯醇通过如下步骤制备:
