一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂及应用制造技术

本发明专利技术涉及用于数码印花颜料墨水，具体为一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂及应用。水性双组分粘合剂为组份A和组分B组成，按3:4‑20:1的质量比混合；其中，组分A为带有氨基或羟基的水性聚氨酯、带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯、带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯中的一种或几种，组份B为水性封端聚异氰酸酯。本发明专利技术水性双组分粘合剂作为颜料墨水中的粘合剂树脂，用于纺织品数码喷墨时颜料与织物间粘结材料。组份A具有羟基或氨基活性基团，在数码喷墨后期热处理时，与组份B中解封的异氰酸基团进行聚合反应，形成的胶膜可赋予印花织物良好的干、湿摩擦牢度、水洗牢度及手感。

【技术实现步骤摘要】
一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂及应用
本专利技术涉及用于数码印花颜料墨水，具体为一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂及应用。
技术介绍
数码印花技术具有操作方便、污染低、高回报的明显优势，是未来印染的发展趋势。颜料印花墨水具有适用于不同的纤维、前处理和后整理工艺简单，污水排放少等优点，是数码印花的主要发展方向。现在制约数码颜料印花应用的主要问题是颜料墨水印花后的摩擦牢度低，尤其是湿摩擦牢度低的缺点。颜料墨水中的粘合剂为颜料墨水占比最大的成分，是影响墨水牢度、手感等性能的主要因素。用于织物颜料印花的粘合剂大都是聚合物乳液，适合传统颜料印花的粘合剂在手感、柔韧度、透明度、粘附性、粒径、粒径分布等方面无法满足数码颜料印花的要求。颜料墨水用粘合剂近年来也有相关报道：专利US70301175报道了以聚丙烯酸酯乳液粘合剂的颜料墨水，用于PE、PVC、PU等塑胶材质的着色，在织物上应用时干摩擦牢度和水洗牢度均不够理想。专利US2005182154A报道了以水性聚氨酯为粘合剂的颜料墨水在织物数码印花上的应用，并考察了印花织物的水洗牢度。专利CN200510040114.X、CN200510040115.4报道了以聚羧酸型共聚物为分散剂和固着剂制备超细颜料墨水，通过聚羧酸中的羧酸和多元醇羟基发生酯化交联，使颜料粒子固着在基材上，具有需要的颜色牢度。美国专利US6902780公开先采用预处理对织物涂层处理后，提高喷墨印花颜色牢度的方法。专利CN200710024154.4将交联剂加入到颜料型喷墨印花墨水中，以提高干、湿摩擦牢度，但是效果仍不理想，湿摩擦牢度只有2-2.5级，干摩擦牢度3-4级。为了满足当前人们对高品质印花织物的需求，本专利技术开发了印花织物干、湿及水洗牢度性能更加优异的墨水粘合剂，并对其应用方法进行了探讨。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂及应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，水性双组分粘合剂为组份A和组分B组成，按3:4-20:1的质量比混合；其中，组分A为带有氨基或羟基的水性聚氨酯、带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯、带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯中的一种或几种，组份B为水性封端聚异氰酸酯。所述带有氨基或羟基的水性聚氨酯为软段聚酯、二异氰酸酯、亲水单体、扩链剂和交联剂按50-80:10-30：2-6:0-3:0-3质量比例下反应获得。进一步为：软段聚酯与二异氰酸酯在70-90℃下进行聚合反应，待CNO含量达到理论值时，在得到的预聚体中依次加入溶剂(溶剂为丙酮、乙酸乙酯或丁酮)、亲水单体、扩链剂在40-70℃下继续反应至终点，得到具有氨基或羟基的水性聚氨酯分散体。所述软段聚酯为聚酯二元醇中的一种或几种的混合；亲水单体为磺酸基单体、羧酸基单体或聚环氧乙烷；交联剂为三元醇、三元胺或四胺类化合物；扩链剂为C2-C8直链或支链的二元醇或二元胺。进一步的说软段聚酯二元醇为聚碳酸酯二元醇、聚己二酸酯二元醇、聚己内酯二元醇中的一种或两种；其中再进一步优选为聚碳酸己二醇酯二元醇、聚碳酸新戊二醇酯二元醇、聚碳酸己二醇新戊二醇酯二元醇、聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸己二醇新戊二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己内酯二元醇中一种或两种。亲水单体为磺酸基单体、羧酸基单体或聚环氧乙烷；再进一步为二羟甲基丙酸或AAS。所述的扩链剂为C2-C8直链或支链二元醇、二元胺类化合物，再进一步为乙二醇、丁二醇、己二醇、二乙胺或异佛尔酮二胺。交联剂为三元醇、三元胺或四胺类化合物，再进一步为三羟基丙烷、二乙烯三胺或三乙烯四胺。所述带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯为聚合单体在乳化剂的存在下，经乳液聚合所得；其中，聚合单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸中的两种或两种以上。进一步为乳化剂与水混合均匀(其中乳化剂的重量为水的1％-5％)，得到乳化剂溶液。聚合单体是先分别蒸除阻聚剂后，搅拌混合均匀，制成单体混合物。分别取上述1/3(质量)的乳化剂溶液、1/3(质量)的单体混合物，升温至70-100℃时加入引发剂引发，然后保持在此温度下，同时滴加上述剩余的2/3(质量)的乳化剂溶液、单体混合物及水，控制滴加速度。滴加完毕后继续保温反应至聚合完成。聚合单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸中的两种及两种以上(一般丙烯酸酯类单体市场销售时会加入一定的阻聚剂，防止储存和运输时聚合，应用前应事先蒸除。)。所述乳化剂为OP-10和/或十二烷基硫酸钠(混合时比例任意)。所述带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯为带有亲水基团聚氨酯预聚体经羟乙基丙烯酸酯封端后，与丙烯酸酯单体进行自由基聚合而后通过乳化，获得。进一步说具体反应条件为，聚酯二元醇与二异氰酸酯酸酯、亲水单体在70-90℃下进行聚合反应，待CNO含量达到理论值时，得到的NCO封端的预聚体与丙烯酸羟乙酯反应，得到双键封端的预聚体，加入水乳化，再在催化剂(催化剂为偶氮二异庚氰)存在下与丙烯酸酯单体于70-100℃下进行聚合反应，得到丙烯酸改性的聚氨酯水分散体。聚酯二元醇可以为聚碳酸酯二元醇、聚己二酸酯二元醇、聚己内酯二元醇中的一种或两种。其中优选聚碳酸己二醇酯二元醇、聚碳酸新戊二醇酯二元醇、聚碳酸己二醇新戊二醇酯二元醇、聚己二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸己二醇新戊二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己内酯二元醇中一种或两种。亲水单体为磺酸基单体、羧酸基单体或聚环氧乙烷；其中优选二羟甲基丙酸或AAS。丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸中的两种及两种以上。本专利技术所述封端的聚异氰酸酯水分散体为封端聚异氰酸酯经水分散获得；其中，封端聚异氰酸酯是由二异氰酸酯多聚体、亲水单体、封端剂按2.8-3:0.9-1.1:1.8-2.2(摩尔比)反应获得。其中二异氰酸酸酯多聚体，为二异氰酸酯的二聚、三聚、四聚及五聚化合物，最优为三、四聚体，其中三、四聚体可以为二异氰酸酯的自聚化合物或加成物，加成物为二异氰酸酯与三羟甲基丙烷或季戊四醇加成物。所述的二异氰酸酯为IPDI、HDI、HMDI、TDI、MDI中一种，最优为IPDI和HDI。亲水单体为磺酸基单体、羧酸基单体或聚环氧乙烷；其中优选二羟甲基丙酸或AAS。封端剂为含异氰酸根的封端剂，含异氰酸根的封端剂为咪唑类或肟类封端剂。优选甲乙酮肟、丙酮肟、二丁基酮肟；3,5二甲基咪唑、咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑。具体反应条件为，二异氰酸酯自聚多聚体与封端剂在10-50℃，溶剂存在下分别与封端剂和亲水单体反应后，得到的化合物进行水分散，得到聚异氰酸酯水分散体。或二异氰酸酯与三羟甲基丙烷或季戊四醇进行聚合后，再分别与封端剂和亲水单体反应后，得到的化合物进行水分散，得到聚异氰酸酯水分散体。所述的组分A、B平均粒径为20-200nm，优选40-150nm，完全可以满足数码喷绘流畅性的要求(可通过亲水单体加入量控制组份A、B的有效粒径)。上述的粘合剂用于颜料墨水的配制，因粘合剂组份A和B均为阴离子性的水分散体，可进行简单混合后，搅拌均匀，再按占比最终墨水质量8-20％的量加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：水性双组分粘合剂为组份A和组分B组成，按3:4‑20:1的质量比混合；其中，组分A为带有氨基或羟基的水性聚氨酯、带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯、带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯中的一种或几种，组份B为水性封端聚异氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：水性双组分粘合剂为组份A和组分B组成，按3:4-20:1的质量比混合；其中，组分A为带有氨基或羟基的水性聚氨酯、带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯、带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯中的一种或几种，组份B为水性封端聚异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：所述带有氨基或羟基的水性聚氨酯为软段聚酯、二异氰酸酯、亲水单体、扩链剂和交联剂按50-80:10-30：2-6:0-3:0-3质量比例下反应获得。3.根据权利要求2所述的用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：所述软段聚酯为聚酯二元醇中的一种或几种的混合；亲水单体为磺酸基单体、羧酸基单体或聚环氧乙烷；交联剂为三元醇、三元胺或四胺类化合物；扩链剂为C2-C8直链或支链的二元醇或二元胺。4.根据权利要求1所述的用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：所述带有氨基或羟基的水性聚丙烯酸酯为聚合单体在乳化剂的存在下，经乳液聚合所得；其中，聚合单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸中的两种或两种以上。5.根据权利要求1所述的用于颜料墨水的水性双组分粘合剂，其特征在于：所述带有氨基或羟基的水性丙烯酸改性聚氨酯为带有亲水基团聚氨酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洪娥，王新，罗彤，鲁琴，刘博，贾俊，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21