CN101538455B

CN101538455B - 一种水溶性防水剂

Info

Publication number: CN101538455B
Application number: CN2009100430884A
Authority: CN
Inventors: 柳谦
Original assignee: Hunan Canghai Environmental Protection Science & Technology Development Co Ltd
Current assignee: Hunan Canghai Environmental Protection Science & Technology Development Co Ltd
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: CN101538455A

Abstract

本发明提供了一种水溶性防水剂，主要组分包括水溶性不成膜丙烯酸树脂、含氟丙烯酸树脂、纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6)、硅烷偶联剂、催化剂、水；并遴选了一个综合性能较佳的配方范围，开发出一种无色、无毒、无味、防水透气性能好、耐性好、原料简单、成本低、工艺简单、环保的多功能水溶性防水剂，符合市场的需求发展前景广阔，经济效益乐观。

Description

一种水溶性防水剂

技术领域

本发明涉及一种水溶性防水剂，属于精细化工或涂料学科领域。

背景技术

防水剂是一类降低被处理物表面张力防水的一类物质，防水机理分为透气性防水机理和不透气性防水机理，不透气防水机理是使疏水性防水剂在织物表面开成疏水性薄膜，可阻止水的浸透，从而产生防水性能，这种防水机理，可使织物防水性能优良，但缺乏透气性，妨碍汗气和热量的散失，使人感觉不舒服。

透气性机理是使疏水性防水剂固着在织物表面或内部，而不形成连续的薄膜，织物不失去透气性，一般来说防水性较前者差，这种防水剂又称为拒水剂。由于透气性整理穿着舒适、轻便、无味，并有柔软的手感受，故应用较广。

国内一般采用石蜡，有机硅，松香胶等防水，但不耐磨，不耐洗，一般不具有水溶性，不一定环保。国外大多采用氟表面活性剂防水，全氟类表面活性剂大多具有高表面活性，高热稳定性，高化学惰性，但全氟类价格很贵。

随着人们生活水平的提高，纸制品，纺织品、木制品、竹制品、建筑体，都在一定程度上需要防水功能，因此防水助剂应用量剧大，传统油溶性防水剂中含有大量有机溶剂，如苯，以及苯类似物容易挥发污染环境损害制造和使用者身体健康，近年来研制出水溶性防水剂主要是利用树脂形成连续膜的机理防水，这样会使纸制品，纺织品透气性严重下降，使木制品，竹制品无法保持原有特色。目前市场上生产的表面活性剂型防水剂大多数功能单一，一般存在不耐磨，不耐洗等缺陷。因此开发出一种无色，无毒，无味，耐性好，价格便宜，工艺简单的水溶性防水剂，符合市场的需求，发展前景广阔，经济效益乐观。

发明内容

本发明的目的在于可提供一种防水透气性能好、原料简单、成本低、环保的多功能水溶性防水剂。本发明的目的是通过以下方式实现的。

一种水溶性防水剂包括以下重量组分：水溶性不成膜丙烯酸树脂23％～30％、含氟丙烯酸树脂21％～25％、纳米级氧化硅4％～10％、硅烷偶联剂0.5％～2.5％、催化剂0.4％～0.7％、水35％～45％。

所述的水溶性不成膜丙烯酸树脂为丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物，平均分子量为15000～20000。

所述的含氟丙烯酸树脂的平均分子量为20000～25000。

所述的纳米级氧化硅的化学式为SiOx，x＝1.2～1.6，粒径不低于2nm。

所述的硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述的催化剂为乙酸锌。

所述的水是纯净水。

本发明的简要工艺路线如下：

①常温下将水溶性不成膜丙烯酸树脂、含氟丙烯酸树脂、纳米级氧化硅、硅烷偶联剂、水加入到可控制温度的反应缸中，搅拌均匀；

②升温至40～50℃，加入催化剂，在控制温度下搅拌均匀，保温半小时；

③冷却、过滤、包装即得到所需要的防水剂。

本发明有益效果：

本发明选择水溶性不成膜丙烯酸树脂、含氟丙烯酸树脂、纳米级氧化硅、硅烷偶联剂、水做为原材料组合配制，提供了一个综合性能较佳、成本较低的配方范围，使得各组分充分发挥作用。如：本发明配比中采用了纳米级的氧化硅，使产品易于分散，流动性好，耐水，附着牢固，因为纳米级氧化硅比表面积庞大，使得表面配位严重不足，产生了大量活性中心，与水溶性丙烯酸树脂中羧酸基及纸张，布料等的羟基配位络合，大大增强了附着力，同时还有一部分纳米级氧化硅分布在高分子链间，大大增强了流动性。而-Si，-CH3是强的疏水基，达到理想疏水效果。本发明中还加入了含氟丙烯酸树脂氟，其具有很好的化学惰性及积极的表面能，可以使防水剂对表面能降低到20达音以下，不仅可以疏水而且可以疏油。此外，硅烷偶连剂的加入能使膜层附着力显著增强。

通过以上各成分的有效选择和配比组合，使得本发明防水剂具有无色、无毒、无味、耐性好，防水透气性能好、成本低、环保，工艺简单等优点，适合于各行业的需要。

具体实施方式：

下面结合实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明。

分别按照以下实施例中的比例，在常温下将原料按配方加入反应釜中，搅拌均匀后升温至80～90℃，保温一小时，冷却，过滤，灌装。

实施例1：

各组分比例：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 23％

含氟丙烯酸树脂 25％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 6％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.5％

乙酸锌 0.5％

水 45

实施例2：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 29％

含氟丙烯酸树脂 23％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 8％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 2.5％

乙酸锌 0.5％

水 37％

实施例3：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 25％

含氟丙烯酸树脂 23％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 5％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 1.5％

乙酸锌 0.5％

水 45％

实施例4：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 27％

含氟丙烯酸树脂 24％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 6％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 1.6％

乙酸锌 0.4％

水 41％

实施例5：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 26％

含氟丙烯酸树脂 24％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 8％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 1.3％

乙酸锌 0.7％

水 45％

实施例6：

水溶性不成膜丙烯酸树脂 27％

含氟丙烯酸树脂 23％

纳米级氧化硅(SiOx，x＝1.2～1.6) 7％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 1.4％

乙酸锌 0.6％

水 41％

实施例6的结果如下：

将该防水剂涂布于透气性率为1.5×10²μm/(Pa.s)的纸张，结果如下：透气率1.5×10²μm/(Pa.s)的纸张每平方米涂布4g防水剂干燥后透气率大于0.75×10²μm/(Pa.s)；将纸张浸入水中24小时不沾水。将本发明制出的防水剂浸泡棉布30分钟，干燥后，棉布洗涤50次仍具有很好的防水效果。将该防水剂涂布于刻有0.5mm以下裂纹竹制品上仍不渗水。

用美国3M胶粘贴涂有4g/m²防水剂的防水纸，水滴在粘贴过的防水纸上仍能形成水珠。

Claims

1.一种水溶性防水剂，其特征在于，所述的防水剂包括以下重量组分：水溶性不成膜丙烯酸树脂23％～30％、含氟丙烯酸树脂21％～25％、纳米级氧化硅4％～10％、硅烷偶联剂0.5％～2.5％、催化剂0.4％～0.7％、水35％～45％；所述的水溶性不成膜丙烯酸树脂为丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物，分子量为15000～20000；所述的纳米级氧化硅的化学式为SiOx，x＝1.2～1.6，粒径不低于2nm。

2.根据权利要求1所述的水溶性防水剂，其特征在于，所述的含氟丙烯酸树脂的分子量为20000～25000。

3.根据权利要求1所述的水溶性防水剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的水溶性防水剂，其特征在于，所述的催化剂为乙酸锌。

5.根据权利要求1所述的水溶性防水剂，其特征在于，所述的水是纯净水。