CN110791957B - 一种生物质防水防油剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质防水防油剂及其制备方法，其中，一种生物质防水防油剂的制备方法，其包括，制备丙烯酸酯乳液；用粘合剂和生物质乳化剂制备生物质粘合剂；将生物质粉末加入所述丙烯酸酯乳液中，搅拌，得第一混合液；将所述第一混合液加入所述生物质粘合剂中；调节pH，搅拌，即得生物质防水防油剂。该生物质防水防油剂兼有抗紫外和防水防油功能，将入侵植物作为原料，既能缓解生物入侵危机，又能废物利用，不存在难以分解和易产生生物积累的问题；可以通过喷洒、涂布、与材料均匀混合等方式来应用，可广泛应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上。

Description

一种生物质防水防油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于防水防油剂技术领域，具体涉及一种生物质防水防油剂及其制备方法。
背景技术
目前，防水防油剂已成为研究的热点，防水防油剂又叫三防整理剂，是一种适用于大部分纺织面料的后整理剂，其中大部分以含氟丙烯酸酯类聚合物为主要有效成分。这类有机氟三防织物整理剂常常以全氟辛基磺酞基化合物、全氟辛酸或其它含八个碳甚至更长碳链的全氟烷基化合物为原料制得有机氟化合物。然而，这些化合物在环境中极难分解，在生物体内容易蓄积，对人体有健康影响
另外，目前我国入侵外来生物达544种，其中大面积发生、危害严重的达100多种，它们在严重影响生态环境的同时，还给我国带来每年570亿元以上的直接经济损失。仅以水葫芦(凤眼莲)这一种植物为例，其打捞费用每年就要1亿元，而化学防除也要上千万元。外来入侵植物的存在也挑战着生态平衡，对此人们将其变害为宝，有的作饲料，有的做药材，也有的用来提取染料。但将其应用于防水防油剂领域的报道还未出现，作为数量繁多的生物质资源，入侵植物的利用应当引起人们的重视。
发明内容
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种生物质防水防油剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种生物质防水防油剂的制备方法，其包括，制备丙烯酸酯乳液；用粘合剂和生物质乳化剂制备生物质粘合剂；将生物质粉末加入所述丙烯酸酯乳液中，搅拌，得第一混合液；将所述第一混合液加入所述生物质粘合剂中；调节pH，搅拌，即得生物质防水防油剂。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：所述生物质粉末为草本植物全株粉末；所述粘合剂为贻贝粘蛋白、胶原蛋白、明胶、纤维蛋白原、壳聚糖、海藻酸钠、硫酸软骨素中的一种或几种；所述的生物质乳化剂为茶皂素、鼠李糖脂、腰果酚、蔗糖脂肪酸酯、银杏内酯中的一种或几种；所述制备生物质粘合剂，其溶剂为水、乙醇、丁酮、乙酸异戊酯中的一种或几种；所述调节pH，其为使用醋酸、柠檬酸、苹果酸、纯碱、小苏打中的一种或几种；所述制备丙烯酸酯乳液，其为用包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、短氟碳链化合物、溶剂、过氧化苯甲酸叔戊酯、丙烯酸十八酯、所述生物质乳化剂、引发剂中的一种或几种制备丙烯酸酯乳液，其中，所述溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、N，N-二甲基甲酰胺、α-蒎烯、D-柠檬烯、水中的一种或几种；所述引发剂包括硫代硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：按质量份数计，所述丙烯酸酯乳液为35～55份；所述粘合剂4.5～9份；所述生物质乳化剂3.5～6.5份；所述生物质粉末3.5～5.5份。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：所述生物质粉末为过500～2000目后草本或半灌木植物草木灰。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：所述生物质粉末为生态入侵植物草木灰。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：所述生物质粉末来源于包括紫茎泽兰、一枝黄花、孔雀草、紫苜蓿、铜锤草、凤眼莲、空心莲子草、尾穗苋、银花苋、天芥菜、王不留行、胜红蓟、田春黄菊、钻形紫菀、马樱丹等植物草木灰粉末中的一种或几种。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：按质量份数计，所述制备丙烯酸酯乳液，其为将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、短氟碳链化合物混合均匀，再加入溶剂、过氧化苯甲酸叔戊酯，在惰性气体保护下以120～180rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至85～95℃，待1h后再冷却至50～60℃，调节pH至碱性；再加入水，并进行超声波分散10～20min；继续加入丙烯酸十八酯、生物质乳化剂，在50～60℃反应1h后，缓慢滴加含量为1％～3％引发剂溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，即得丙烯酸酯聚合物乳液；所述用粘合剂和生物质乳化剂制备生物质粘合剂，其为将4.5～9份生物质粘合剂、1.5～3.5份生物质乳化剂缓慢加入溶剂中，边加入边加热至30～40℃，在500～700rpm下搅拌5～15min；所述将生物质粉末加入所述丙烯酸酯乳液中，搅拌，其为将3.5～5.5份生物质超细粉末缓慢加入到35～55份所述丙烯酸酯聚合物乳液中，在300～420rpm下搅拌5～10min；所述调节pH其为调节至pH值在6.5～8。
作为本发明所述的生物质防水防油剂的制备方法的优选方案，其中：按质量份数计，所述甲基丙烯酸甲酯15～17份、所述丙烯酸丁酯15～17份、所述2-三氟甲基丙烯酸甲酯12～14份、所述溶剂54～58份、所述过氧化苯甲酸叔戊酯0.6～0.8份、所述丙烯酸十八酯23～25份、所述生物质乳化剂2～3份、所述引发剂溶液12～18份，所述水126～144份；其中，所述溶剂为6.5～11.5份水、12～27份乙醇、2～7份丁酮和4～9份乙酸异戊酯组成的溶剂。
作为本发明的另一方面，本发明提供一种生物质防水防油剂，其包括，按质量份数计，丙烯酸酯聚合物乳液35～55份、生物质超细粉末3.5～5.5份、粘合剂4.5～9份、生物质乳化剂3.5～6.5份；其中，所述生物质粉末为草本植物全株粉末；所述粘合剂为贻贝粘蛋白、胶原蛋白、明胶、纤维蛋白原、壳聚糖、海藻酸钠、硫酸软骨素中的一种或几种；所述的生物质乳化剂为茶皂素、鼠李糖脂、腰果酚、蔗糖脂肪酸酯、银杏内酯中的一种或几种；所述制备生物质粘合剂，其溶剂为水、乙醇、丁酮、乙酸异戊酯中的一种或几种；所述调节pH，其为使用醋酸、柠檬酸、苹果酸、纯碱、小苏打中的一种或几种；所述制备丙烯酸酯乳液，其为用包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-三氟甲基丙烯酸甲酯、溶剂、过氧化苯甲酸叔戊酯、丙烯酸十八酯、所述生物质乳化剂、引发剂中的一种或几种制备丙烯酸酯乳液，其中，所述溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、N，N-二甲基甲酰胺、α-蒎烯、D-柠檬烯、水中的一种或几种；所述引发剂包括硫代硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种。
作为本发明的另一方面，本发明提供一种生物质防水防油剂的应用，其包括用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材方面。
本发明的有益效果：
本发明制备的生物质防水防油剂兼有抗紫外和防水防油功能，采用环保原料，特别是部分取自入侵植物，既能缓解生物入侵危机，又能废物利用，提高防水防油剂的安全性，不存在难以分解和易产生生物积累的问题；可以通过喷洒、涂布、与材料均匀混合等方式来应用，故使用条件无限制；可广泛应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明采用的测试方法如下：
防水、防油性能测试：将生物质防水防油剂均匀喷洒于棉织物表面，喷洒量为35g/m2，然后在60℃下干燥15min或自然晾干，通过去离子水、大豆油与织物的接触角来衡量其防水防油性能。
紫外线吸收性能测试：将生物质防水防油剂均匀喷洒于棉织物表面，喷洒量为35g/m2，然后在60℃下干燥15min或自然晾干，参考GB/T 18830-2009的方法对整理过的织物进行测试，得到其紫外线防护系数UPF值。
实施例1：
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到银花苋生物质超细粉末；
将4.5份银花苋(多年生草本或半灌木植物中的一种)生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上。分散越稳定，即防水防油剂中的各成分越均匀，应用于各材料后的疏水疏油效果越稳定，不会出现效果时好时差的现象，有效期也更长，不会因为长时间不使用而失效。整理后棉织物与水接触角为165°，与大豆油接触角为144°；整理后棉织物的UPF值可达42，有较好的抗紫外线功能。相对于传统的三防整理剂，处理方法更简单，无需高温交联；比超疏水喷涂溶液的疏油效果好很多；兼有防晒效果；有助于维护生态平衡。
实施例2
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的紫茎泽兰全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到紫茎泽兰生物质超细粉末；
将4.5份紫茎泽兰生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.25份贻贝粘蛋白、2份胶原蛋白、2.5份硫酸软骨素、0.5份银杏内酯、0.75份鼠李糖脂、1.25份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上；整理后棉织物与水接触角为166°，与大豆油接触角为142°；整理后棉织物的UPF值可达42，有较好的抗紫外线功能。
实施例3
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到银花苋生物质超细粉末；
将5.25份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到51份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比未添加生物质粘合剂而以丙烯酸酯聚合物乳液和生物质超细粉末补充余量)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，但仅可应用于纺织品、建筑板材等产品上；整理后棉织物与水接触角仅为114°，与大豆油接触角为76°，防水防油性能很差；整理后棉织物的UPF值可达38，有一定的抗紫外线功能。
实施例4
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到银花苋生物质超细粉末；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将4.5份银花苋生物质超细粉末、45份丙烯酸酯聚合物乳液缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比没有预先得到混合液A，而是将生物质超细粉末、丙烯酸酯聚合物乳液直接加到混合液B中)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上；整理后棉织物与水接触角为151°，但与大豆油接触角仅为117°，防油性能稍差；整理后棉织物的UPF值可达40，有较好的抗紫外线功能。
实施例5
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液。
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到银花苋生物质超细粉末。
将4.5份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖缓慢加入到9份水、20.5份乙醇、5份丁酮和7.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比未添加生物质乳化剂，余量以溶剂补充)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散不稳定，放置40d后出现分层现象，仅可应用于纺织品、泡沫材料、建筑板材上；整理后棉织物与水接触角为158°，与大豆油接触角为139°；但整理后棉织物的UPF值不足30，无紫外线防护功能。
实施例6
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至500目即得到银花苋生物质超细粉末；
将4.5份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比草木灰仅研磨至500目)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，仅可应用于纺织品、泡沫制品、建筑板材等产品上；整理后棉织物与水接触角为123°，与大豆油接触角为98°，防水防油性能均较差；整理后棉织物的UPF值可达39，有较好的抗紫外线功能。
实施例7
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1000目即得到银花苋生物质超细粉末；
将4.5份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比草木灰仅研磨至1000目)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上；整理后棉织物与水接触角为144°，与大豆油接触角为120°，防水防油性能均稍差；整理后棉织物的UPF值可达40，有较好的抗紫外线功能。
实施例8
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至2000目即得到银花苋生物质超细粉末；
将4.5份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上；整理后棉织物与水接触角为164°，与大豆油接触角为138°，疏油效果较实施例1稍差，但生物质超细粉末的制备成本却更高；整理后棉织物的UPF值可达42，有较好的抗紫外线功能。
实施例9
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2％的水溶液并快速升温至85～95℃，滴加2～3h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的玉米秆得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到玉米秆生物质超细粉末；
将4.5份玉米秆生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌8min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌10min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1～2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5～8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂(与实施例1相比将银花苋全株换为玉米秆)。
测试结果：所得生物质防水防油剂分散稳定，放置1年以上仍无分层现象，可应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上；整理后棉织物与水接触角为157°，与大豆油接触角为135°，防水防油性能均较好但劣于生物质超细粉末取自银花苋等入侵植物的防水防油剂；整理后棉织物的UPF值可达40，有较好的抗紫外线功能。
综上，本发明通过三类成分的复配达到防水防油的功能，发生了协同增效的作用，兼有抗紫外功能的环保型防水防油剂，其采用环保原料，特别是部分取自入侵植物，既能缓解生物入侵危机，又能废物利用，保护环境，并进一步提高防水防油剂的安全性。
本发明的生物质防水防油剂，通过三类成分的复配达到防水防油的功能：丙烯酸酯乳液提供低表面能大环境，生物质超细粉末赋予粗糙度，生物质粘合剂使各成分相结合并有利于防水防油剂在材料上的固定、附着，实验证实，这三种成分的合理复配效果远好于单独使用其中任意一种成分，说明它们之间发生了协同增效的作用。
本发明的生物质防水防油剂，其制备过程中需分为混合液A和混合液B，并由A缓慢加入到B中，实验证实，只有这种配制方法和加料顺序，所得防水防油剂才会兼顾良好的防水性能和防油性能，否则双疏效果特别是防油效果会变差许多，这也说明制备过程中各组分之间发生了先后反应，它们步步递进、环环相扣，才能发挥各自的作用，获得理想的疏水防油效果。
本发明的生物质防水防油剂，其生物质乳化剂的添加不仅使得整体乳液的分散更均匀稳定，还令人意外地带来了抗紫外防辐射功能，这使其在应用时更具附加功能性，可使被施用材料耐水、防污、耐气候，延长材料的使用寿命。本发明的生物质防水防油剂，可以通过喷洒、涂布、与材料均匀混合等方式来应用，故使用条件无限制；可广泛应用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材等各类产品上。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种生物质防水防油剂的制备方法，其特征在于：包括，
将16份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸丁酯、13份2-三氟甲基丙烯酸甲酯添加到带搅拌装置、温度计和冷凝管的干燥反应釜中，再加入32份N，N-二甲基甲酰胺、10份α-蒎烯、14份D-柠檬烯、0.7份过氧化苯甲酸叔戊酯，在氮气保护下以150 rpm的速度持续搅拌，回流冷凝并加热至90℃，待1h后再冷却至55℃，用碳酸氢钠调节pH至碱性；再加入135份的水，并进行超声波分散15 min使之乳化；继续加入24份丙烯酸十八酯、1份鼠李糖脂、1.5份蔗糖脂肪酸酯，在55℃反应1h后，缓慢滴加含过硫酸钾2%的水溶液并快速升温至85~95℃，滴加2~3 h后反应结束，冷却至室温即得丙烯酸酯聚合物乳液；
焚烧处理干燥后的银花苋全株得到草木灰，再将草木灰研磨至1500目即得到银花苋生物质超细粉末；
将4.5份银花苋生物质超细粉末缓慢加入到45份丙烯酸酯聚合物乳液中，同时使用高速搅拌机在360 rpm下搅拌8 min，得到混合液A；
将2.75份贻贝粘蛋白、1.5份纤维蛋白原、2.5份壳聚糖、0.75份茶皂素、0.75份鼠李糖脂、1份蔗糖脂肪酸酯缓慢加入到9份水、19.5份乙醇、4.5份丁酮和6.5份乙酸异戊酯组成的溶剂中，边加入边加热至35℃，并使用高速搅拌机在600 rpm下搅拌10 min，得到混合液B；
将混合液A缓慢加入到混合液B中，加入1~2.5份的苹果酸和纯碱使pH值在6.5~8，搅拌并冷却至室温，即得生物质防水防油剂。
2.一种生物质防水防油剂，其特征在于：采用如权利要求1所述生物质防水防油剂的制备方法制得。
3.一种生物质防水防油剂的应用，其特征在于：将如权利要求2所述生物质防水防油剂用于纺织品、树脂材料、泡沫制品、建筑板材方面。
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