CN1580383A - 一种单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂及其制备 - Google Patents

一种单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂及其制备 Download PDF

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王建钢
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Abstract

本发明公开了一种利用二氧化硅制成的单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂，其组分包含纳米二氧化硅、含氢硅油、功能性有机硅、乳化剂以及表面改性剂。本发明还公开了制备该防水整理剂的方法，包括：首先将二氧化硅进行表面改性，将二氧化硅和含氢硅油制成预聚体，然后进行功能性接枝，最后加入乳化剂进行乳化。本发明的防水整理剂拒水效果可与含氟类整理剂相当，但其制备成本非常低廉，因此应用前景可观。

Description

一种单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂及其制备
技术领域
本发明属于纺织工业领域，涉及一种防水整理剂，进一步地，本发明涉及一种利用二氧化硅制成的单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂。
背景技术
随着国内纺织业不断发展，国际纺织加工也日益向国内转移，因此对于纺织后的整理加工要求越来越高。泼水性整理作为箱包、风雨衣、阳伞以及休闲外衣等功能性整理剂得到了广泛的应用。
泼水整理剂主要有两大类：一类为含氟的材料，另一类为有机硅材料。含氟类的如含氟丙烯酸酯，这类整理剂具有接触角大、交链程度高的特点，因此其耐洗性和拒水整理效果也好，在国内该种整理剂目前几乎全部依靠进口，一年的进口量达3000-3500吨，且进口价格昂贵。美国通用电气公司生产的FC3585的单价是人民币11.5万/吨，德国的特福龙是人民币16万/吨，日本的AG480是人民币6.5万/吨，而国内只能生产有机硅类，如上海助剂场生产的双组分型(A-AII)约人民币2.5万/吨。虽然国内产品有价格便宜的优势，但其效果远远达不到含氟类整理剂的整理效果，只能用于低档次和少量要求不高的纺织品，所以研究低成本的以有机硅为材料的高效拒水整理剂一直是该领域助剂专家的研究热点。
在有机硅类泼水整理剂研究改进中，国际上也有通过接枝增加其官能团，提高其交链程度，以求突破其应用瓶颈。但由于受有机硅本身接触角小的局限，一直效果不大。而二氧化硅纳米颗粒，由于其表面特性，有机硅分子会在纳米结构表面发生重排，体系的表面能降低，从而表现出超疏水性。另外，由于预聚体相存在，交链度也因此而提高，膜的厚度、均匀度也得到提高。
二氧化硅纳米颗粒在范德华力的作用下很容易发生团聚，因此加工过程二氧化硅纳米颗粒分散和其预聚体分子量控制及整理剂乳化性能具有很大的关系。本发明采用二氧化硅纳米颗粒为材料，致力于改进现有技术中有机硅防水整理剂存在的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂，其组分包含纳米二氧化硅、含氢硅油、功能性有机硅、乳化剂以及表面改性剂。
作为本发明的实施方式之一，本发明的防水整理剂含有纳米二氧化硅1％，含氢硅油15％，功能性有机硅1-2％，乳化剂2-3％，表面改性剂2％。
在本发明中，所述的含氢硅油可以是有机硅。
在本发明中，所述的功能性有机硅可以是加入功能性基团的有机硅。
在本发明中，所述的表面改性剂可选自无机盐类或聚乙烯醇类。
在本发明中，所述的表面改性剂可以为氯化铵。
本发明所要解决的技术问题还在于提供一种制备权利要求1所述的防水整理剂的方法，该方法包括以下工艺步骤：
1)将二氧化硅进行表面改性；
2)将二氧化硅和含氢硅油制成预聚体；
3)进行功能性接枝；
4)加入乳化剂进行乳化。
在本发明中，单组分纳米二氧化硅乳液有机硅预聚体自交联防水防水整理剂的成本每公斤仅为15元，但是经比较发现，其拒水效果可与含氟类整理剂相当，表明了本发明的防水整理剂不但价格低廉，而且整理效果良好。
具体实施方式
实施例1
选用的防水整理剂的配方为：纳米二氧化硅1％，含氢硅油15％，功能性有机硅1.5％，乳化剂2.5％，表面改性剂2％。首先将二氧化硅进行表面改性，接着将二氧化硅和含氢硅油制成预聚体，然后进行功能性接枝，最后加入乳化剂进行乳化。
将该防水整理剂用于织物。使用后的效果：发现织物的泼水性能很高，达到90。使用后织物的手感、色泽不发生明显的变化，其泼水性能不受温度高低变化的影响，并且还具有较好的透气性能。

Claims (7)

1.一种单组分乳液有机硅预聚体自交联防水整理剂，其特征在于，它包含纳米二氧化硅、含氢硅油、功能性有机硅、乳化剂以及表面改性剂。
2.根据权利要求1所述的防水整理剂，其特征在于，其中含有纳米二氧化硅1％，含氢硅油15％，功能性有机硅1-2％，乳化剂2-3％，表面改性剂2％。
3.根据权利要求1所述的防水整理剂，其特征在于，其中所述的含氢硅油为有机硅。
4.根据权利要求1所述的防水整理剂，其特征在于，其中所述的功能性有机硅为加入功能性基团的有机硅。
5.根据权利要求1所述的防水整理剂，其特征在于，其中所述的表面改性剂选自无机盐类或聚乙烯醇类。
6.根据权利要求1所述的防水整理剂，其特征在于，其中所述的表面改性剂为氯化铵。
7.一种制备权利要求1所述的防水整理剂的方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：
1)将二氧化硅进行表面改性；
2)将二氧化硅和含氢硅油制成预聚体；
3)进行功能性接枝；
4)加入乳化剂进行乳化。
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