CN109056334A - 一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯乳液升温至80‑90℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应2‑3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂。本申请的易去污整理剂绿色环保，对人的身体健康没有伤害，可以使得混纺织物不易被油污沾染即使沾染后也易于去除，具有良好的易去污性能。

Description

一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织助剂领域，特别是一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法。
背景技术
织物是由纤维通过分子间的范德华力以及氢键等作用力重叠交织而成的，由于纤维本身的多孔性，以及纤维与纤维之间的空隙，在纤维内部存在着许多“毛细管”容易被液体润湿。织物的润湿是指水、油等液体可以在织物表面迅速的铺展，织物的润湿难易程度主要与织物的结构以及纤维的表面特性有关。随着生活水平的提高，人们对织物的各种功能的要求越来越高，人们对不同场合的织物有了不同的要求，易去污整理就是其中一种。织物的易去污整理是指织物被玷污后，污垢在正常洗涤条件下容易洗净，并在洗涤液中不会重新沾污。
易去污整理实际是促进水向纤维内部和油污-纤维界面的扩散，由于促进了界面的水化，因为易使油污与纤维分离。水越易扩散，油污就越易脱落，而水的扩散取决于易去污整理剂的溶胀能力，而溶胀能力源于其化学性能、亲水性、交联度以及水洗温度等。当涂覆一层油污的织物最初置于水中时，油污与水间的排斥力迫使油渗入织物的疏水区，亲水性阻碍层阻碍了油污与疏水性织物表面的接触，亲水性阻碍层与油污之间强烈的排斥力迫使油污离开织物表面，被排斥的油污升至水的表面，脱离了已无油污的织物表面。
现有的易去污整理剂多为有机氟类整理剂，该类整理剂的分子结构中同时具有含氟链段和聚氧乙烯链段，使得聚氧乙烯链段在干态下形成螺旋形，而含氟的链段铺展于纤维表面，从而呈现有机氟表面特性，表面张力大大降低，从而使得疏油防污性提高。然而当其在浸入水中时，氧乙烯链段的水化作用，使其铺展与纤维表面，从而使得亲水性提高，有利于水的扩散和渗透，使得易去污性能提高。但是，大量的氟的使用会对环境造成污染，并且引起人体氟中毒，不利于生态环境和人类的身体健康。
中国专利CN201610105087.8公开了一种新型亲水易去污整理剂，以重量份计，包括以下组分：丙烯酸甲酯10-15份，丙烯酸乙酯10-20份，甲基丙烯酸5-10份，二(2-乙基己基)磺酸基琥珀酸钠6-12份，水溶性硅油2-5份，羧甲基纤维素3-7份，聚环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚醚5-8份，托玛琳粉0.5-1份，分散剂0.02-0.05份，引发剂1-2份，去离子水30-50份。该发明还公开了该新型亲水易去污整理剂的制备方法，其可以有效提高织物的易去污性，处理后的织物耐洗性能优异，物理性能和力学性能好。且该易去污整理剂无毒，对人体和环境无害，其制备方法简单，生产成本低。
发明内容
本发明涉及一种混纺织物用易去污整理剂及其制备方法，该易去污整理剂绿色环保，对人的身体健康没有伤害，可以使得混纺织物不易被油污沾染即使沾染后也易于去除，具有良好的易去污性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至110-120℃，以120-150转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至40-50℃，持续搅拌3-4h，之后加入水，以200-300转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至60-80℃，超声分散15-20min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散45-60min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至60-80℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合1-2h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至80-90℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应2-3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂。
优选的，所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷30-45份，聚丁二醇22-35份，聚环氧丙烷三醇15-23份，聚内酯二醇10-18份，2-甲基丙二醇18-25份，丙烯酸羟乙酯15-26份，二羟甲基丙酸18-30份。
优选的，所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1-1.5。
优选的，所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：
纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂8-15份，聚丙烯酰胺10-20份，乙醇30-40份，水100-120份。
优选的，所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：
丙烯酸50-65份，苯乙烯磺酸20-30份，甲基丙烯酸正丁酯15-29份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺12-20份，十二烷基苯磺酸钠2-4份，壬基酚聚氧乙烯醚5-9份，水100份，改性纳米ZnO分散液30-45份。
优选的，所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.2-1.5。
优选的，所述混纺织物用易去污整理剂的固含量的质量份数为40％。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过利用聚甲基硅氧烷对聚氨酯进行改性，制备得到改性聚氨酯乳液，并以此为核，利用核/壳乳液聚合法制得聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液，并以此为易去污整理剂的主要成分。该聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液，由于其以聚氨酯为内核，具有良好的交联性能和粘附性，能够在织物表面牢固的附着，提高了所制备的易去污整理剂的耐水洗性能和耐摩擦性能。本申请制备的聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液，利用纳米氧化锌对其进行改性，提高了该乳液的亲水性，混纺织物经其整理后表面亲水性大幅增强从而提高了织物的易去污性能。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至110℃，以120转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至40℃，持续搅拌3h，之后加入水，以200转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至60℃，超声分散15min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散45min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至60℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合1h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至80℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应2h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂，固含量的质量份数为40％。
所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷30份，聚丁二醇22份，聚环氧丙烷三醇15份，聚内酯二醇10份，2-甲基丙二醇18份，丙烯酸羟乙酯15份，二羟甲基丙酸18份。
所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1。
所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂8份，聚丙烯酰胺10份，乙醇30份，水100份。
所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：丙烯酸50份，苯乙烯磺酸20份，甲基丙烯酸正丁酯15份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺12份，十二烷基苯磺酸钠2份，壬基酚聚氧乙烯醚5份，水100份，改性纳米ZnO分散液30份。
所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.2-1.5。
混纺织物经制备的易去污整理剂整理过后，沾染油污后很容易被去除，具有良好的易去污性能。
实施例2
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至120℃，以150转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至50℃，持续搅拌4h，之后加入水，以300转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至80℃，超声分散20min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散60min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至80℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合2h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至90℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂，固含量的质量份数为40％。
所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷45份，聚丁二醇35份，聚环氧丙烷三醇23份，聚内酯二醇18份，2-甲基丙二醇25份，丙烯酸羟乙酯26份，二羟甲基丙酸30份。
所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1.5。
所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂15份，聚丙烯酰胺20份，乙醇40份，水120份。
所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：丙烯酸65份，苯乙烯磺酸30份，甲基丙烯酸正丁酯29份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺20份，十二烷基苯磺酸钠4份，壬基酚聚氧乙烯醚9份，水100份，改性纳米ZnO分散液45份。
所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.5。
混纺织物经制备的易去污整理剂整理过后，沾染油污后很容易被去除，具有良好的易去污性能。
实施例3
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至110℃，以150转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至40℃，持续搅拌4h，之后加入水，以200转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至80℃，超声分散15min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散60min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至60℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合2h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至80℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂，固含量的质量份数为40％。
所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷30份，聚丁二醇35份，聚环氧丙烷三醇15份，聚内酯二醇18份，2-甲基丙二醇18份，丙烯酸羟乙酯26份，二羟甲基丙酸18份。
所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1.5。
所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂8份，聚丙烯酰胺20份，乙醇30份，水120份。
所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：丙烯酸50份，苯乙烯磺酸30份，甲基丙烯酸正丁酯15份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺20份，十二烷基苯磺酸钠2份，壬基酚聚氧乙烯醚9份，水100份，改性纳米ZnO分散液30份。
所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.5。
混纺织物经制备的易去污整理剂整理过后，沾染油污后很容易被去除，具有良好的易去污性能。
实施例4
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至120℃，以120转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至50℃，持续搅拌3h，之后加入水，以300转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至60℃，超声分散20min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散45min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至80℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合1h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至90℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应2h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂，固含量的质量份数为40％。
所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷45份，聚丁二醇22份，聚环氧丙烷三醇23份，聚内酯二醇10份，2-甲基丙二醇25份，丙烯酸羟乙酯15份，二羟甲基丙酸30份。
所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1。
所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂15份，聚丙烯酰胺10份，乙醇40份，水100份。
所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：丙烯酸65份，苯乙烯磺酸20份，甲基丙烯酸正丁酯29份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺12份，十二烷基苯磺酸钠4份，壬基酚聚氧乙烯醚5份，水100份，改性纳米ZnO分散液45份。
所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.2-1.5。
混纺织物经制备的易去污整理剂整理过后，沾染油污后很容易被去除，具有良好的易去污性能。
实施例5
一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至120℃，以130转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至50℃，持续搅拌4h，之后加入水，以250转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至70℃，超声分散20min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散50min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至70℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合2h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至85℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂，固含量的质量份数为40％。
所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷36份，聚丁二醇28份，聚环氧丙烷三醇19份，聚内酯二醇15份，2-甲基丙二醇21份，丙烯酸羟乙酯20份，二羟甲基丙酸24份。
所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1.2。
所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂10份，聚丙烯酰胺15份，乙醇36份，水110份。
所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：丙烯酸58份，苯乙烯磺酸25份，甲基丙烯酸正丁酯20份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺17份，十二烷基苯磺酸钠3份，壬基酚聚氧乙烯醚8份，水100份，改性纳米ZnO分散液36份。
所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.3。
混纺织物经制备的易去污整理剂整理过后，沾染油污后很容易被去除，具有良好的易去污性能。

Claims (8)

1.一种混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚二甲基硅氧烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷三醇，聚内酯二醇和甲基环己基二异氰酸酯加入反应釜中，加入二月桂酸二丁基锡，加热至110-120℃，以120-150转/min的速度搅拌，加入丙酮和2-甲基丙二醇，以及丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸，并降低温度至40-50℃，持续搅拌3-4h，之后加入水，以200-300转/min的速度搅拌，蒸除丙酮，制得固含量为55％的聚氨酯乳液；
(2)将纳米ZnO颗粒加入硅烷偶联剂的乙醇和水的混合溶液中，加热至60-80℃，超声分散15-20min，之后加入聚丙烯酰胺，进行高速剪切分散45-60min，制得改性纳米ZnO颗粒分散液；
(3)将丙烯酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸正丁酯，N-丁氧基甲基丙烯酰胺，十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和水加入反应釜中，加热至60-80℃，搅拌均匀后，加入改性纳米ZnO分散液继续搅拌混合1-2h，制得预乳化液；
(4)将聚氨酯乳液升温至80-90℃，向其中滴加预乳液和过硫酸钾，滴加完成后继续回流保温反应2-3h，降至室温后，调至中性后加入水稀释，过筛，搅拌混合均匀后，降至室温，制得所述混纺织物用易去污整理剂。
2.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)原料的使用量为，以质量份数计：
聚二甲基硅氧烷30-45份，聚丁二醇22-35份，聚环氧丙烷三醇15-23份，聚内酯二醇10-18份，2-甲基丙二醇18-25份，丙烯酸羟乙酯15-26份，二羟甲基丙酸18-30份。
3.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于：所述甲基环己基二异氰酸酯的使用量与多元醇化合物的使用量摩尔比满足-NCO:-OH＝1:1-1.5。
4.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于，所述改性纳米ZnO颗粒分散液中各组分的使用量为，以质量份数计：
纳米ZnO颗粒100份，硅烷偶联剂8-15份，聚丙烯酰胺10-20份，乙醇30-40份，水100-120份。
5.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)各原料的使用量为，以质量份数计：
丙烯酸50-65份，苯乙烯磺酸20-30份，甲基丙烯酸正丁酯15-29份，N-丁氧基甲基丙烯酰胺12-20份，十二烷基苯磺酸钠2-4份，壬基酚聚氧乙烯醚5-9份，水100份，改性纳米ZnO分散液30-45份。
6.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中聚氨酯乳液与预乳化液的使用量质量比为1:1.2-1.5。
7.根据权利要求1所述的混纺织物用易去污整理剂的制备方法，其特征在于：所述混纺织物用易去污整理剂的固含量的质量份数为40％。
8.一种混纺织物用易去污整理剂，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述的方法制备而成。
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