CN117385640A - 一种采用Janus颗粒皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用Janus皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂及制备方法和在织物上的应用,所述整理剂按质量百分比包括以下组分:有效物25%和水。本发明所提供的有效物由全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和甲基丙烯酸羟乙酯通过乳液聚合反应得到。所用稳定剂为对SiO2颗粒进行不对称改性得到的氟化Janus颗粒。本发明免去了小分子乳化剂的使用,相对现有技术具有更好的三防效果和易去污效果,耐洗性能更佳。本发明属于环保型整理剂,无生物毒性和不可降解性,工艺简单,条件温和,生产过程绿色高效。

Description

一种采用Janus颗粒皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整 理剂及制备方法
技术领域
本发明涉及纺织品技术领域,具体而言是一种采用Janus颗粒皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂及制备方法。
背景技术
虽然用含氟丙烯酸酯聚合物整理后的织物能够拥有十分良好的防水防油能力,但在水中润湿性能很差,一旦沾污后常规洗涤条件下污物就很难被洗去,因此需要对其进行亲水改性以提升易去污性能,即研制含氟易去污整理剂。
这种三防易去污整理剂在很多方面均有应用,目前主要有以下几个问题:
1.三防性能不足。因环保要求,C8以上氟单体不能使用,而采用丙烯酸六氟丁酯,含氟烷基链段太短,无法实现良好的三防效果,同时由于C6不容易形成C8及以上的全氟烷基链段构成的规整结晶结构,因此直接按照C8的使用方式使用C6,无法在织物表面形成足够粗糙而稳定的保护层,三防性能会有不足。
2.易去污效果不足。目前市面上大部分采用聚醚丙烯酸酯作为亲水单体引入,亲水合能力不足,仅靠非离子聚醚链段的遇水舒展无法实现快速而彻底的亲水化,无法实现很好的易去污效果。
3.与织物纤维黏附力不足。目前市面上大部分采用聚醚丙烯酸酯作为亲水单体引入,与织物的黏附力不强,会使得整理剂耐洗性能不足。
4.有小分子乳化剂,会一定程度上影响防水防油效果。且现有市面上采用的阳离子和非离子乳化剂,对防水防油性能有负面影响。
5.现有的解决小分子乳化剂等问题所需的合成步骤繁琐,且合成过程需大量有机溶剂,最终还需将有机溶剂蒸去并重新加水自组装,步骤繁琐且生产过程的安全、环保问题较大。
发明内容
本发明针对现有含氟易去污整理剂存在的问题,提供了一种采用Janus颗粒皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂及制备方法,能有效提升整理剂耐洗牢度、三防效果及易去污效果,同时使得生产过程的简化与环保化。
为实现上述目的,本发明提供了一种含氟阳离子型易去污整理剂,其结构通式为:
其中,m为6~20的自然数,n为7~35的自然数,x为7~35的自然数,y为13~21的自然数,z为2~12的自然数。
本发明还提供了该含氟阳离子型易去污整理剂的制备方法,步骤如下:
步骤1.首先是要对SiO2纳米颗粒进行改性,制备Janus颗粒;将购置的SiO2纳米颗粒用食人鱼溶液进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒分散于2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH550加入SiO2分散液进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下将上述SiO2颗粒分散于熔融石蜡中,在将混合物分散于去离子水中,剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将上述石蜡乳滴分散到氟酸的乙醇溶液中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于甲氧基聚乙二醇乙酸的乙醇溶液中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
步骤2.将Janus SiO2颗粒和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和1/2引发剂、去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
步骤1中SiO2表面氨基化时,SiO2质量分数为0.1%~0.5%,KH550的质量分数为1%~5%。
步骤1中制备石蜡乳滴时,SiO2:石蜡:去离子水=1:(7~12):(70~120)。
步骤1中氟酸可为三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸等,氟酸的乙醇溶液中氟酸的质量分数为0.3%~0.7%。
步骤1中的甲氧基聚乙二醇乙酸的分子量为200~2000,其中350~750为佳,乙醇溶液中的质量分数为0.5%~1.2%。
步骤2中所用的Janus SiO2颗粒占反应相整体的质量分数为0.1%~1.2%,其中0.3%~0.8%为佳;
步骤2中全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯单体质量比为(2~50):(1~15):(2~50):(4~30):1。
步骤2中引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐,用量为单体的0.5%~2.0%(质量)。
最终含氟离子型易去污整理剂乳液的有效成分固含量为25%。
本发明具有以下优点:
1.通过对SiO2颗粒进行不对称的氟化和亲水化改性,调控Janus颗粒的乳化能力,使之能够作为乳化剂稳定含氟两亲离子型共聚物乳液,免去了小分子乳化剂的使用,能够进一步提升整理剂的三防效果和成膜性能,且生产过程简洁明了,有机溶剂使用量少。
2.通过无机SiO2颗粒与全氟烷基链段和甲基丙烯酸长链烷酯链段的协同作用,该整理剂能够在使用环保型的C6单体的前提下实现良好的三防效果。
3.阳离子性单体和聚乙二醇侧链共同形成亲水部分能大大提升织物的亲水性能和水下疏油能力,无机颗粒的掺入则能够提升织物表面粗糙度,也能够提升亲水化速度,从而使得整理后织物具有良好的亲水性能和易去污性能。
4.季铵盐的引入能提供抗菌杀菌能力以及与织物更好的黏附能力,提升整理剂的耐洗牢度;结合交联单体甲基丙烯酸羟乙酯的引入,在整理时混合封闭型异氰酸酯交联剂使用,也能够提升整理剂的耐洗性能;
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
对织物整理方法为:将所制得的含氟共聚物乳液与封闭型异氰酸酯等药剂混合并以水稀释,调配得到加工处理液,将30cm×30cm的棉布浸入1wt%的整理剂稀释液中,采用二浸二轧处理,轧余率为60%~80%,在定型机中160℃烘干定型。
为了验证经本发明所属的无皂含氟两性离子易去污整理剂处理后织物的防水防油和易去污效果,可通过标准方法进行考察,以便比较。所述防水测试方法使采用AATCC22-2005《纺织品拒水性测试:喷淋法》,防油测试方法是采用AATCC118-2002《拒油性:碳氢化合物的阻抗测试》,易去污测试方法是采用AATCC130-2018t《去污性能测试法:油渍去污》,完成清洗后与比色卡进行对照确定易去污等级。
实施例1
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g七氟丁酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.5g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯12.5g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.25g、甲基丙烯酸十八烷基酯2.5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例2
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g五氟丙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.6g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.25g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例3
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g三氟乙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.5g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯7.5g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.25g、甲基丙烯酸十八烷基酯7.5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例4
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g五氟丙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=550)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.8g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.5g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯6.75g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例5
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g五氟丙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=750)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.8g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3.75g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯5.5g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例6
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有1.5g七氟丁酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.6g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.25g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例7
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有3.5g五氟丁酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于2.5g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.5g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯12.5g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.25g、甲基丙烯酸十八烷基酯2.5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例8
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g五氟丙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于4g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=350)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.8g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.5g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯6.75g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
实施例9
1.对购置的SiO2纳米颗粒进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;将预处理后的SiO2纳米颗粒1.0g分散于500g 2%质量分数的乙醇水溶液中,将KH55012.5g加入分散液中进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;在70℃下取氨基化后的SiO2颗粒分散于10g熔融石蜡中,再将混合物分散于100g去离子水中,将它们剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;将制得的石蜡乳滴分散到溶有2.5g五氟丙酸的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;最后将单面改性后的SiO2颗粒分散于6g甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw=550)的500g乙醇中,室温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒。
2.将Janus SiO2颗粒0.8g和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯10g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3.75g、甲基丙烯酸十八烷基酯5g、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯5.5g、甲基丙烯酸羟乙酯0.75g和0.11g引发剂、65g去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的引发剂0.11g溶于10g去离子水中30min内滴加进入,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
综上实施例,共聚物的结构设计和比例是最重要的,是实现较好的三防和易去污效果的关键,其中实施例4和8中的共聚物比例是最优组合;而Janus SiO2颗粒改性时氟酸和聚乙二醇乙酸的选用和组合则是共聚物能否合成成功以及实现最优功能的关键,虽然通过调整改性时氟酸和聚乙二醇乙酸的浓度均能够实现共聚物的合成,如实施例6~9,但实施例1~5的选用组合最优,能与共聚物配合实现更好地三防与易去污效果。
九个实施例整理后棉织物初始的以及洗涤10次后的拒水拒油和易去污性能列表如下所示,其中对比例1~3为市售产品庄*、谷*、斯科**;根据三种测试标准,为方便统一比较,可选定防水等级为0~5,防油等级为0~8,易去污等级为0~5:

Claims (10)

1.一种采用Janus皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂,其特征在于,该整理剂各组分及质量百分比如下:有效物25%,余量为水;所述有效物由全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到。
2.如权利要求1所述的无皂高效含氟易去污整理剂,其特征在于,该整理剂的结构通式如下:
其中,m为6~20的自然数,n为7~35的自然数,x为7~35的自然数,y为13~21的自然数,z为2~12的自然数。
3.如权利要求1或2所述无皂高效含氟易去污整理剂,其特征在于,有效物中全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯单体质量比为(2~50):(1~15):(2~50):(4~30):1。
4.一种采用Janus皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1、对SiO2纳米颗粒进行改性,制备Janus颗粒;
1-1.将购置的SiO2纳米颗粒用食人鱼溶液进行处理后,用乙醇过度洗涤并真空干燥;
1-2.将处理后的SiO2纳米颗粒分散于质量分数为2%的乙醇水溶液中,将KH550加入SiO2分散液进行表面氨基化,80℃反应4h,反应结束后乙醇洗涤并干燥;
1-3.在70℃下将上述SiO2颗粒分散于熔融石蜡中,再将混合物分散于去离子水中,剧烈搅拌乳化,乳化结束后置于冰水浴中使石蜡固化为乳滴,分离洗涤并干燥;
1-4.将上述石蜡乳滴分散到氟酸的乙醇溶液中,常温下反应4h,反应结束后分离出石蜡乳滴并用乙醇洗涤,用三氯甲烷溶解石蜡,释放SiO2,真空干燥;
1-5.将单面改性后的SiO2颗粒分散于甲氧基聚乙二醇乙酸的乙醇溶液中,常温下反应4h,反应结束后分离洗涤并干燥,即可得到表面不对称改性的Janus SiO2颗粒;
步骤2、将Janus SiO2颗粒和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和1/2引发剂、去离子水混合,机械搅拌加超声分散后立刻加入到80℃预热的反应器中,剩余的1/2引发剂30min内滴加进入反应器,滴加完毕后保温2h,冷却后过滤得到含氟易去污整理剂。
5.如权利要求4所述的无皂高效含氟易去污整理剂的制备方法,其特征在于,步骤1中SiO2表面氨基化时,SiO2质量分数为0.1%~0.5%,KH550的质量分数为1%~5%;制备石蜡乳滴时各组分的质量分数SiO2:石蜡:去离子水=1:(7~12):(70~120)。
6.如权利要求4或5所述的无皂高效含氟易去污整理剂的制备方法,其特征在于,步骤1中氟酸包括三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸,氟酸的乙醇溶液中氟酸的质量分数为0.3%~0.7%。
7.如权利要求6所述的无皂高效含氟易去污整理剂的制备方法,其特征在于,步骤1中的甲氧基聚乙二醇乙酸的分子量为350~750,甲氧基聚乙二醇乙酸的乙醇溶液中甲氧基聚乙二醇乙酸的质量分数为0.5%~1.2%。
8.权利要求4或7所述的无皂高效含氟易去污整理剂的制备方法,其特征在于,步骤2中所用的Janus SiO2颗粒占反应相整体的质量分数为0.1%~1.2%。
9.如权利要求4或7所述的无皂高效含氟阳离子型易去污整理剂的制备方法,其特征在于,步骤2中引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐,用量为所有单体质量总和的0.5%~2.0%。
10.一种采用Janus皮克林法制备的无皂高效含氟易去污整理剂的应用,其特征在于将该无皂高效含氟易去污整理剂应用于棉织物的三防和易去污整理。
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