[发明专利]二组分丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米复合纺织浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米复合纺织浆料及其制备技术领域，具体涉及一种二组分丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米复合纺织浆料及其制备方法，该纺织浆料特别适用于涤纶短纤及其混纺经纱的上浆处理。

背景技术

无机纳米微粒具有的表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性，使得聚合物纳米复合材料的物化性能发生了巨大的变化。蒙脱土具有天然的纳米级层状结构，是当今发现的最适宜制备聚合物纳米复合材料的无机粒子之一。如申请号为200610022230的中国发明专利公开的尼龙/蒙脱土阻燃复合材料的制备方法，是将有机蒙脱土与硅油溶液均匀混合改性，然后将制得的硅油有机蒙脱土与尼龙、阻燃剂经预混合后，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，所制备的尼龙/蒙脱土阻燃复合材料的缺口冲击强度得到改善、极限氧指数得到大幅提高。又如申请号为200410089010的中国发明专利公开了一种用乳液聚合制备丙烯腈共聚物/蒙脱土纳米复合抗菌材料的方法。虽然这些聚合物/蒙脱土纳米复合材料比常规的非纳米无机填充获得的复合材料具有更优良的性能，但是，这一类聚合物/蒙脱土复合材料都属于疏水性材料，由于不溶于水，因此不能用于纺织浆料。

在纺织浆料中采用钠基膨润土(即蒙脱土)代替纺织浆料中的淀粉用作纺织浆料，与化学浆料和合成浆料组合一起对涤/棉或纯棉经纱上浆已有报道，如中国专利97105059.7公开的一种纱浆粉制备技术，该方法就是采用钠基膨润土与磷酸三钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素，高锰酸钾和二萘酚等进行简单的混合，用钠基膨润土取代或部分取代淀粉，降低上浆成本。由于该技术是将钠基膨润土与其他浆料和助剂直接混合煮浆，因此当添加大量的钠基膨润土后，一方面由于钠基膨润土对纤维无粘附性和成膜性，干燥后容易脱落；另一方面很难保证钠基膨润土在调浆过程中被解离为纳米级的无机粒子，以至于在浆膜中形成的一些较粗的类似于传统浆纱料中滑石粉的无机粒子，这不仅对浆纱性能改善不多，甚至还会起到恶化浆纱性能的作用。

本研究组曾在申请号为2005 1 0021353.0中国发明专利中公开了一种丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米纺织浆料及其制备方法。该方法的特点是直接采用钠基蒙脱土，通过亲水性丙烯酸系列单体自由基引发原位溶液聚合，合成了水溶性聚合物/蒙脱土纳米复合材料。由于在水溶液中，水化的聚合物单体很容易进入蒙脱土晶层之间，致使其层间距变大，并且在晶层之间发生原位聚合反应，使蒙脱土扩大层间距或剥离生成纳米粒子，最终制得水溶性丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米复合浆料。这种浆料与淀粉或变性淀粉配合，可作为纯棉和涤/棉经纱上浆的辅助浆料。但①由于这种水溶性聚合物的单体组成主要是丙烯酸、或甲基丙烯酸或丙烯酰胺，其共聚物的玻璃化温度较高，不利于改善淀粉浆料的硬脆性；②由于浆纱对浆液有渗透性要求，故其制备的浆液粘度不能太高，即要求合成的水溶性聚合物分子量不能太高，因而机械强度较低；③这种水溶性聚合物极性强，对疏水纤维缺乏足够的粘附性。故而这种纳米浆料是不能作为涤纶短纤及其混纺纱的主体浆料。

由于近年来合成纤维使用量逐年增加，市场上出现了大量高比例涤/棉短纤混纺纺织品，如80/20，90/10，甚至涤/棉混纺比达到95/05混纺纺织品。对于这种疏水性强的经纱需要粘附性更好、机械强度更高的浆料，才能更好地保护经纱，满足制备高质量纺织品的需要。而长期以来，涤/棉混纺经纱上浆一直依赖很难被生物降解的聚乙烯醇(PVA)浆料，因而研究开发新的浆料以取代PVA浆料的呼声越来越高。

发明内容

本发明的首要目的是针对现有技术的不足，提供一种二组分丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米纺织浆料。

本发明的另一目的是提供制备上述二组分丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米纺织浆料的方法。

本发明提供的二组分丙烯酸系聚合物/蒙脱土纳米复合纺织浆料，该浆料呈不透明状，由均相的亲水性丙烯酸系聚合物溶液与分散其中的相对疏水的丙烯酸系聚合物乳液构成，其中相对疏水的丙烯酸系聚合物乳液是由丙烯酸系疏水单体18.2～32.9份，丙烯酸系水溶性单体0.8～2.1份，和以单体总重计为1.0～10.0％的钠基蒙脱土先经原位乳液聚合而成，均相的亲水性丙烯酸系聚合物溶液是由丙烯酸系水溶性单体11.9～19.0份，丙烯酸系疏水单体1.0～23.1份，和以单体总重计为1.0～10.0％的钠基蒙脱土随后经原位溶液聚合而成，且二者之间有接枝共聚产生的化学结合，丙烯酸系疏水单体和丙烯酸系水溶性单体的份数均为重量份。