CN103694484B - 水性氟碳织物三防整理剂的制备方法 - Google Patents

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一种水性氟碳织物三防整理剂的制备方法，其整理剂由于加入了一种自制的交联固化剂，可以自交联，产生特别的防水效果，在纺织品上处理后可获得很好的耐洗性。其优点是：该环境友好型水性氟碳织物整理剂不含PFOA和PFOS，用于纺织品的高效防水、防油和防污；比常规产品相比，由于加入了一种自制的交联固化剂，可以自交联，产生的特别的防水效果，在纺织品上处理后可获得很好的耐洗性。交联固化剂加入量为0.5，即可使该整理剂的耐水性达到20次以上。

Description

水性氟碳织物三防整理剂的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织行业织物整理剂技术领域，具体地说是一种环境友好型水性氟碳织物三防整理剂的制备方法。
背景技术
含氟织物整理剂是纺织后整理一类重要的整理剂，经含氟织物整理剂整理过的织物能显示出一般碳氢或硅树脂整理剂所达不到的特性，即拒油、拒水、拒污性。当水滴或油洒落到该织物上，不能立刻渗透入织物，而会成珠状在其表面自由滚动，形成良好的拒水、拒油性。聚氨酯、聚酯、棉布、棉布/聚酯、棉布/天然麻、人造棉织物纤维等经含氟整理剂整理后不仅可用于休闲服和运动服，还可用于服装及工作服、软垫衬垫，家具遮布以及窗帘饰物，床上用品和台布等方面，受到人们的重视并具有良好的应用前景。
众所周知，包含氨基甲酸酯链节的氟化树脂具有含水性和抗油性。这些树脂可以聚合作为基材的涂层，例如，纺织品、地毯、墙面材料、皮革和被赋予抗水和抗油性的材料。特别是这些树脂由含长链节（例如，8个或8个以上碳原子）的全氟烷基基团组成，因为长链节可以和丙烯酸酯骨架链节平行对齐，使抗水性和抗油性达到最优。
但是，包括长链的全氟烷基基团的化合物如全氟辛基磺酰化合物(PFOS)，是目前世界上发现的最难降解的有机污染物之一，具有难以降解的持久性、生物体内的累积性、远距离的迁移性、对人类危害的不确定性。已受到《关于持久性有机污染物控制的斯德哥尔摩公约》，简称POPs公约的控制，于2009年开始在一些行业中限制生产和控制使用PFOS及其衍生物，2004年11月11日，公约已正式对我国生效。因此，世界各国的科研人员已尝试使用短链全氟碘代烷（4～6个碳）替代长链或中链全氟碘代烷（碳数在8以上）。目前的研究表明，含短链全氟烷基（6个或更少碳原子）的氟化氨基甲酸酯和氟化脲比长链全氟烷基（如：WO01/30873）具有低毒性和低生物累积性。
发明内容
本发明的目的是研制一种水性氟碳织物三防整理剂，可用于工装、裤子、桌布、雨篷、帆布等，具有良好的拒水拒油性，同时具有良好的耐水洗性。
本发明一种水性氟碳织物三防整理剂的制备方法其步骤如下：
（1）、水性氟碳织物三防整理剂其组份重量百分比为：
含氟单体10.00～30.00
非含氟单体1.00～15.00
功能单体0.10～5.00
引发剂0.10～2.00
乳化剂1.00～3.50
去离子水60.00～80.00
交联固化剂0.50～1.00
所述的含氟单体为全氟丙烯酸酯或含氟聚氨酯。
所述的非氟单体是甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯中的二种或三种；
所述的功能单体是羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种；
所述的引发剂是2,2’-偶氮双（2-脒基丙烷）二盐酸盐、2,2’-偶氮双异丁脒二盐酸盐中的一种；
所述的乳化剂是阳离子型或非离子型表面活性剂；其中阳离子表面活性剂包括C8-C18的烷基季胺盐，如十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵；C8-C18的全氟烷基季胺盐，如全氟辛基三甲基碘化铵；其中非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚类，如脂肪醇聚氧乙烯醚O-9、OS-15。
所述的交联固化剂是一种自制的含氟的聚氨酯预聚体，含有被封闭的剩余异氰酸酯，其制备方法见专利CN2012103443943。
（2）、一种水性氟碳织物三防整理剂的制备方法如下：
①以含氟单体10.00～30.00%、非含氟单体1.00～15.00%、功能单体0.10～5.00%、乳化剂1.00～3.50%及去离子水60.00～80.00%于反应器中经高压均质机进行均质乳化，得到稳定的预乳化液；
②取引发剂0.10～2.00%溶解于20ml的去离子水中；
③将1/5的预乳化液倒入配有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气去氧后搅拌加热，升温到50-80℃，加入1/5引发剂，反应半小时后再分别滴加剩余的预乳化液及引发剂；
④加完全后继续反应6-8小时，降温到室温，加入乙酸调整PH值为5.4-6.3，得到固含量30-35%的乳液；
⑤再加入0.1-1%自制的交联固化剂，稀释100倍后得到稳定的水性氟碳织物三防整理剂，110℃烘干，测试耐水性90分，耐油性5级，冷洗16次，耐水、耐油、不下降。
本发明一种水性氟碳织物三防整理剂的制备方法，其优点是：该环境友好型水性氟碳织物整理剂不含PFOA和PFOS，用于纺织品的高效防水、防油和防污，比常规产品相比，由于加入了一种自制的交联固化剂，可以自交联，产生的特别的防水效果，在纺织品上处理后可获得很好的耐洗性。交联固化剂加入量为0.5，即可使该整理剂的耐水性达到20次以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但不限于这些实施例。
实施例一：
（1）、取丙烯酸全氟烷基乙酯49.80g、甲基丙烯酸酯5.00g、苯乙烯6.20g、羟甲基丙烯酰胺2.40g、乳化剂十六烷基三甲基溴化铵2.20g、脂肪醇聚氧乙烯醚O-93.90g、去离子水108.8ml，于反应容器中经高压均质机乳化，得到稳定的预乳化液。
（2）、取引发剂2,2’-偶氮双（2-脒基丙烷）二盐酸盐1.23g，溶解于20ml的去离子水中。
（3）、将1/5的预乳化液加入装有搅拌机、温度计、冷凝器的三口烧瓶中，通入氮气去氧后搅拌加热，升温到50-80℃，加入1/5引发剂，反应半小时后再分别滴加剩余的预乳化液及引发剂。
（4）、2小时滴加完全后继续反应8小时，降温到室温，加入乙酸调整PH值为5.4-6.3，得到固含量35%的乳液。
（5）、再加入0.5份的交联固化剂，稀释100倍后得到稳定的水性氟碳织物三防整理剂，110℃烘干，测试耐水性90分，耐油性5级，冷洗16次，耐水、耐油、不下降。
实施例二：
（1）、取全氟烷基氨基甲酸乙酯54.80g、甲基丙烯酸硬脂酸酯4.80g、丙烯酸丁酯3.10g、丙烯酸羟丙酯2.80g、乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚OS-153.90g、去离子水108.8ml，于反应容器中经高压均质机乳化得到稳定的预乳化液。
（2）、取引发剂2,2’-偶氮双异丁脒二盐酸盐1.34g溶解于20ml的去离子水中。
（3）、将1/5的预乳化液加入装有搅拌机、温度计、冷凝器的三口烧瓶中，通入氮气去氧后搅拌加热，升温到50-80℃，加入1/5的引发剂，反应半小时后再分别滴加剩余的预乳化液及引发剂。
（4）、2小时滴加完全后继续反应8小时，降温到室温，加入乙酸调整PH值为5.4-6.3，得到固含量30%的乳液。
（5）、再加入1份的交联固化剂，稀释100倍后得到稳定的水性氟碳织物三防整理剂，130℃烘干，测试耐水性100分，耐油性5级，冷洗30次，耐水、耐油、不下降。

Claims (3)

1.一种水性氟碳织物三防整理剂的制备方法，其组份重量百分配比为：
所述的含氟单体为：全氟丙烯酸酯或含氟聚氨酯；
所述的非含氟单体是甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯中的二种或三种；
所述功能单体是羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种；
所述引发剂是2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双异丁脒二盐酸盐中的一种；
所述的乳化剂是阳离子型或非离子型表面活性剂；其中阳离子表面活性剂包括C8-C18的烷基季胺盐，C8-C18的全氟烷基季胺盐；其中非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚类；
所述的交联固化剂是一种自制的含氟的聚氨酯预聚体，含有被封闭的剩余异氰酸酯，其分子结构式为：
其中
其制备方法包括如下步骤：
将双羟基氟醚(HO-Rf-OH)经脱水处理，取100份加入反应器中，然后加入二异氰酸酯单体30～50份，甲苯35份，于100～120℃反应1～2h，再加入15份封闭剂，于100℃反应5h，制得交联固化剂。
2.根据权利要求1所述的水性氟碳织物三防整理剂的制备方法，其制备方法包括如下步骤：
(1)以含氟单体10.00～30.00％、非含氟单体1.00～15.00％、功能单体0.10～5.00％、乳化剂1.00～3.50％及去离子水60.00～80.00％于反应器中经高压均质机进行均质乳化，得到稳定的预乳化液；
(2)取引发剂0.10～2.00％溶解于20ml的去离子水中；
(3)将1/5的预乳化液倒入配有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气去氧后搅拌加热，升温到50-80℃，加入1/5引发剂，反应半小时后再分别滴加剩余的预乳化液及引发剂；
(4)滴加完全后继续反应6-8小时，降温到室温，加入乙酸调整pH值为5.4-6.3，得到固含量30-35％的乳液；
(5)再加入0.5-1％自制的交联固化剂，稀释100倍后得到稳定的水性氟碳织物三防整理剂。
3.根据权利要求1或2所述的水性氟碳织物三防整理剂的制备方法，其交联固化剂的加入量为0.5％，即可使整理剂的耐水性达20次以上。
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