一种金属表面植绒胶及其制备方法

本发明属于胶粘剂领域，涉及一种植绒胶粘剂，具体涉及一种金属表面植绒胶及其制备方法。

背景技术：

1、静电植绒是一种利用静电效应进行物体表面植绒的加工工艺。经过电着剂处理后的绒毛，在电场作用下发生极化，形成电极性。带电绒毛在电场中飞舞，由于电场力的作用，原来紊乱无序的绒毛作直立定向运动，依靠电场力而垂直植入喷有胶粘剂的物体表面，形成良好的外观特征。当被植物体连续不断地向前运动时，就完成了连续的静电植绒工艺,后经过处理加工形成风格独特的植绒产品。

2、静电植绒技术的行业领域非常广阔，植绒产品豪华、高贵、光泽柔和、手感柔软、立体感强，同时又因工艺简单、生产效率高、成本低、适应面广，而被广泛应用于各行各业上。植绒后的金属表面整个手感十分的柔软，并且具有很强的防滑性，同时兼顾了实用性和美观感。植绒胶粘剂是影响静电植绒产品质量的关键材料之一，它不仅要对基材、绒毛具有良好的粘结力，而且胶粘剂本身强度也要高，同时还要赋予植绒产品耐水、耐寒、耐磨等特性。静电植绒胶粘剂通常可以分为乳液型和溶剂型两类，由于环保的需要目前水性植绒胶粘剂得到越来越多的认可，市场占有率逐步上升。目前应用于静电植绒的水性胶粘剂绝大部分都是聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂，其价廉、制备和使用方便、耐老化和对多种纤维都有很好的粘接力。

3、在静电植绒的过程中，由于金属与普通植绒胶的亲和性、渗透性、附着力远远低于布艺、木材、塑料等材料并因胶粘剂与金属表面之间可能存在吸附性差、涂抹不均匀等，而导致粘结强度下降，在耐磨和耐水方面存在不足之处。

4、因此，亟需提供一种具有优异的透气性、杀菌性、耐水性和防霉性且粘结强度高的金属表面用植绒胶的制备和植绒工艺。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明公开提供了一种金属表面植绒胶、制备方法及植绒工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个技术目的是提供一种金属表面植绒胶，所述植绒胶是将丙烯酸，丙烯酸酯类单体，季铵盐类单体，金属离子螯合剂，有机硅单体，乳化剂，引发剂和水按照重量份分批加料、分步升温的方法进行自由基聚合而得；具体地重量份如下：

4、丙烯酸10～20份，丙烯酸酯类单体20～30份，季铵盐类单体1～2份，有机硅单体1～3份，乳化剂0.3～0.8份，引发剂0.2～0.5份，金属离子螯合剂1～5份，水40～60份。

5、可选地，所述丙烯酸酯类单体是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯中至少两种。

6、可选地，所述乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复合乳化剂，其中阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(仲醇aeo-9)、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中至少一种。

7、可选地，所述季铵盐类单体为二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵中至少一种；所述金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。

8、可选地，所述引发剂为偶氮类引发剂，包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中至少一种。

9、进一步地，所述偶氮二异丁基脒盐酸盐包括aiba、aaph、v-50；所述偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐包括aibi、va-044、v-044。

10、可选地，所述有机硅单体为乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中至少一种。

11、本发明的第二个目的是提供一种如上所述金属表面植绒胶的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：

12、在氮气氛围内，向盛有乳化剂的反应容器内，在搅拌条件下加入丙烯酸酯类单体，待其搅拌均匀，再向反应容器内加入有机硅单体、丙烯酸、金属离子螯合剂、季铵盐类单体、水以及引发剂，搅拌均匀后，分别升温至(50.0±5.0)℃和(80.0±5.0)℃，各温度阶段分别保温(3.0±0.5)h；待反应结束后，降温并调节ph至7，出料得到所述的金属表面植绒胶。

13、需要说明的是，“分别升温至(50.0±5.0)℃和(80.0±5.0)℃，各温度阶段分别保温(3.0±0.5)h”属于二次升温，意指50℃反应3h后升温至80℃，在此温度下反应3h。通过本发明制备的植绒胶具有优异的透气性、粘结强度高、杀菌性、耐水性能和防霉性能的优点。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、(1)本发明植绒胶采用丙烯酸和丙烯酸酯类单体作为反应主体，丙烯酸及其丙烯酸酯类单体经自由基聚合生成的聚合物具有线性大分子结构，线性大分子结构排列规整，提高了植绒胶的规整度；同时，大分子链间的作用力较弱，具有良好的挠曲性和延伸性，使其具有良好的柔性；生成的聚合物主链上具有大小不一样的两个取代基，使聚合物不能结晶，形成无定形结构，提高了植绒胶的透气性能；并引入了更多种类的官能团，可大大提高反应体系的交联度，既增加了植绒胶的结构强度，又能提高绒毛在植绒胶表面的附着强度。

16、(2)通过程序升温引发、保温聚合的方式，不仅可实现反应体系分段聚合，在前期反应过程中减缓反应进行，防止爆聚，而且在后期反应中，通过升高温度，来促进引发剂持续引发，进一步消耗体系内残余的单体，从而提高单体转化率和相对分子质量。

17、(3)本发明中，季铵盐类单体(二甲基二烯丙基氯化铵)的加入，不仅通过其分子结构中阳离子基团增加了与粘结物表面的粘附强度，还使得植绒胶具有杀菌性、除霉性能。此外，有机硅单体的引入，提高了植绒胶的耐水性能、耐候性能。同时，金属离子螯合剂乙二胺四乙酸的加入，不仅可以络合体系中的金属离子，比如镁离子、钙离子，将减少链转移发生的概率，而且还能够与具有去污、乳化和优异发泡力的乳化剂十二烷基硫酸钠上的钠盐金属离子生成环状结构的络合物，这既可以使得生成的植绒胶的稳定性更佳，又提高了植绒在植绒胶表面的附着强度。

技术特征：

1.一种金属表面植绒胶，其特征在于，所述植绒胶是将丙烯酸，丙烯酸酯类单体，季铵盐类单体，有机硅单体，金属离子螯合剂，乳化剂，引发剂和水分批加料、分步升温进行自由基聚合而得；具体地重量份如下：

2.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯中至少两种。

3.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述季铵盐类单体为二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵中至少一种。

4.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。

5.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复合乳化剂，其中阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(仲醇aeo-9)、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中至少一种。

6.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述引发剂为偶氮类引发剂，包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中至少一种。

7.根据权利要求6所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述偶氮二异丁基脒盐酸盐包括aiba、aaph、v-50；所述偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐包括aibi、va-044、v-044。

8.根据权利要求1所述的金属表面植绒胶，其特征在于，所述有机硅单体为乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中至少一种。

9.一种如权利要求1所述金属表面植绒胶的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

技术总结本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种金属表面植绒胶及其制备方法。通过将丙烯酸，丙烯酸酯类单体，季铵盐类单体，有机硅单体，金属离子螯合剂，乳化剂，引发剂和水按照一定重量份进行自由基聚合，选择分批加料、分步升温的方法，制备得到金属表面用的植绒胶。本发明制备的植绒胶具有优异的透气性、粘结强度高、杀菌性、耐水性能和防霉性能的优点。技术研发人员：王永吉,贾斯丽,高华敏,李明玲,冀珺,赵福燕受保护的技术使用者：巢湖学院技术研发日：技术公布日：2024/9/29