一種防酸堿整理劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于印染助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防酸堿整理劑及其制備方法和應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 勞動者在從事生產(chǎn)、搬運(yùn)、傾倒、調(diào)制酸堿，修理或清洗化學(xué)裝置等職業(yè)活動中，均 有可能引起由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、磷和氫氟酸等化學(xué)物質(zhì)所致的燒傷，穿著適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)防護(hù)服，能 夠有效地阻隔無機(jī)酸、堿等有害化學(xué)物質(zhì)，使之不能與皮膚接觸，可以最大限度地保護(hù)操作 人員的人身安全。
[0003] 傳統(tǒng)的防酸堿工作服是在基材織物上涂布一層不透水的橡膠或塑料涂層劑，起到 防止酸堿液滲透的作用。這種防酸織物存在笨重、不透氣、不透濕，而且整個服裝笨重不便， 舒適性極差。穿著防酸堿工作服的勞動者本來就在工作環(huán)境比較惡劣的情況下操作，這種 舒適性極差的防護(hù)服對操作者的健康和工作效率顯然是很不利的。市場上也有透氣型的防 酸堿服裝，但由于防護(hù)性能差，只能適用于酸強(qiáng)度低，不連續(xù)工作的場合，不適用于強(qiáng)酸強(qiáng) 堿下連續(xù)工作的情況。
[0004] 中國專利申請CN103694484A公開了一種水性氟碳織物三防整理劑，其包括單體 (全氟丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸酯、羥甲基丙烯酰胺等)，引發(fā)劑、軟化劑和交聯(lián)固化劑，所述 交聯(lián)固化劑為中國專利申請CN103668957A中公開的由雙羥基氟醚（HO-Rf-OH)與二異氰 酸酯單體在封閉劑下反應(yīng)制得，該整理劑抗水抗油，耐水洗，但是其防酸堿性能差。
[0005] 綜上所述，有必要研發(fā)一種防酸堿整理劑，其可在織物表面形成保護(hù)膜，能防止強(qiáng) 酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，且兼具透氣舒適、柔軟輕便、易洗滌等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防酸堿整理劑及其制備方 法，該防酸堿整理劑成膜性好，可在織物表面形成均勻、致密、化學(xué)惰性的保護(hù)膜，能防止被 酸堿液及各種化學(xué)物質(zhì)的潤濕和滲透，可以抵御強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑的侵蝕，且兼具透氣 舒適、柔軟輕便、易洗滌等優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種防酸堿整理劑，包括以下重量濃度計的組分：防水防油整理劑80~120g/L、增強(qiáng)劑 30~60g/L和成膜催化劑10~20g/L; 所述防水防油整理劑由以下重量份的原料制備而成：丙烯酸十三氟辛酯110~130份、 丙烯酸十八酯11〇~130份、羥甲基丙烯酰胺3~6份、偏氯乙烯50~70份、乳化劑40~50份、助 溶劑90~110份、引發(fā)劑0. 5~0. 7份和水450~550份； 所述增強(qiáng)劑為氧化聚乙烯蠟乳液； 所述成膜催化劑由以下重量份的原料制備而成：異氰酸酯三聚體90~110份、端甲基聚 乙二醇20~30份、封閉劑40~60份、有機(jī)溶劑10~20份和水350~400份。
[0008] 進(jìn)一步的，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AE09和十八烷基三甲基氯化銨的組 合物，所述脂肪醇聚氧乙烯醚AE09和十八烷基三甲基氯化銨的重量比為2 : 1。
[0009] 進(jìn)一步的，所述助溶劑為二乙二醇丁醚或二丙二醇丁醚。
[0010] 進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑為過硫酸銨或偶氮二異丁脒。
[0011] 進(jìn)一步的，所述端甲基聚乙二醇為端甲基聚乙二醇MPEG500、端甲基聚乙二醇 MPEG1000和端甲基聚乙二醇MPEG2000中的至少一種。
[0012] 進(jìn)一步的，所述封閉劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550、亞硫酸氫鈉或丁酮肟。
[0013] 進(jìn)一步的，所述有機(jī)溶劑為丙酮或丁酮。
[0014] 本發(fā)明防酸堿整理劑的制備方法包括以下步驟： (1) 防水防油整理劑的制備： 51、 把引發(fā)劑配制成質(zhì)量濃度為10%的引發(fā)劑水溶液，備用；往乳化劑加入水，升溫至 75~85°C，攪拌溶解30min，得到乳化劑溶液； 52、 取3/5所述乳化劑溶液，加入丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十八酯、羥甲基丙烯酰胺 和偏氯乙稀，在25~35°C乳化50~60min，乳化完畢，得到預(yù)乳液，備用； 53、 取2/5所述乳化劑溶液放入帶回流冷凝器的反應(yīng)釜中，加入1/10所述預(yù)乳液，升溫 至70~80°C，加入所述引發(fā)劑水溶液2份，保溫反應(yīng)25~35min; 54、 升溫至80~85°C，滴加9/10所述預(yù)乳液并在110~130min內(nèi)滴加完畢，滴加所述預(yù)乳 液的同時每隔15min滴加所述引發(fā)劑水溶液0. 5份，所述預(yù)乳液滴加完畢后保溫25~35min， 降至室溫，過濾出料即得防水防油整理劑； (2) 成膜催化劑的制備： 在合成設(shè)備的上釜加入端甲基聚乙二醇，保持溫度在30°C以上，下釜加入異氰酸酯三 聚體、有機(jī)溶劑和月桂酸二丁基錫，開啟攪拌，將下釜加熱至55~65°C，滴加上釜物料，滴加 過程中用冷卻水控制溫度在55~65°C，滴加時間控制在0. 5~3h內(nèi)，保溫反應(yīng)I. 5~2. 5h，升溫 75~85°C，加入封閉劑，保溫反應(yīng)30~120min，降溫至室溫，攪拌下加入水，加水完畢，繼續(xù)攪 拌30~40min，過濾出料即得成膜催化劑； (3) 防酸堿整理劑的制備： 按照重量濃度計，防水防油整理劑80~120g/L、增強(qiáng)劑30~60g/L、成膜催化劑10~20g/L，取增強(qiáng)劑與所述防水防油整理劑、成膜催化劑混合，加水，攪拌均勻即得。
[0015] 再進(jìn)一步的，所述月桂酸二丁基錫的加入量為異氰酸酯三聚體重量的 0. 010-0. 014%〇
[0016] 本發(fā)明防酸堿整理劑的防酸堿機(jī)理與拒水、拒油防護(hù)原理基本相同，即降低織物 的表面張力，增大接觸角，防止被潤濕和滲透，但是常規(guī)的防水防油劑由于其反應(yīng)性和成膜 性差，易造成織物表面成膜不均勻，易被滲透，所以很難達(dá)到良好的防酸堿效果。因此，本發(fā) 明研發(fā)了一種新的防水防油整理劑，其以丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十八酯、羥甲基丙烯酰 胺和偏氯乙烯共聚，得到具有良好的反應(yīng)成膜性能的有機(jī)氟乳液，交聯(lián)成膜后，形成低表面 張力狀態(tài)，有效防止酸堿及各種化學(xué)品的潤濕和滲透。
[0017]為了進(jìn)一步增強(qiáng)所述防水防油整理劑的性能，本發(fā)明使用氧化聚乙烯蠟乳液作為 增強(qiáng)劑，同時研制一種成膜催化劑。氧化聚乙烯蠟乳液是一種核殼結(jié)構(gòu)的納米高分子聚合 物乳液，具有抗酸堿官能團(tuán)形成的外殼和成膜致密的內(nèi)層多元聚合物結(jié)構(gòu)，其與所述防水 防油整理劑交聯(lián)，形成耐酸耐堿及耐各種化學(xué)品的協(xié)同效應(yīng)；在高溫焙烘時可在織物表面 均勻鋪展，在隨后冷卻過程中其特殊的內(nèi)核納米結(jié)構(gòu)形成聚集態(tài)微觀分相，表現(xiàn)為成膜表 面凹凸不平，大大增加了織物比表面積。本發(fā)明所述成膜催化劑在月桂酸二丁基錫的催化 下端甲基聚乙二醇與異氰酸酯三聚體聚合，形成一種常溫下穩(wěn)定，在特定溫度條件下具有 高度反應(yīng)活性的特殊聚氨酯類化合物，其可促進(jìn)所述防水防油整理劑和氧化聚乙烯蠟乳液 進(jìn)一步交聯(lián)，同時協(xié)同在織物上形成高力學(xué)性能和高化學(xué)穩(wěn)定性的網(wǎng)狀保護(hù)膜。
[0018] 同時，本發(fā)明還提供了上述防酸堿整理劑在防護(hù)服中的應(yīng)用，其可用于整理純棉、 滌棉、滌塔夫和尼龍塔夫等多種面料，顯著提高織物的耐酸壓、耐強(qiáng)酸堿等功能，經(jīng)本發(fā)明 防酸堿整理劑處理的織物可制成防護(hù)服并廣泛用于軍工、醫(yī)療、油田等各種特殊化學(xué)領(lǐng)域。
[0019] 因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于： (1)本發(fā)明所述防水防油整理劑與增強(qiáng)劑及成膜催化劑三種組分有機(jī)結(jié)合，形成的防 酸堿整理劑可在織物表面形成特殊的納米微結(jié)構(gòu)粗糙表面，產(chǎn)生巨大的比表面能，獲得有 較大接觸角的疏水狀態(tài)張力，增大接觸角，有效防止被酸堿液及各種化學(xué)物質(zhì)的潤濕和滲 透；同時由于形成化學(xué)惰性的保護(hù)膜均勻、致密，可以抵御強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等的侵蝕， 經(jīng)本產(chǎn)品處理后的織物可有效避免酸堿液對人體的噴濺和滲透，具有耐酸透時間長，耐酸 壓高的優(yōu)良性能，兼具透氣透濕，穿著舒適性好、柔軟輕便、易洗滌且耐洗滌等功能性和舒 適性的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于防護(hù)服中，廣泛用于軍工、醫(yī)療、油田等各種特殊化學(xué)領(lǐng)域。
[0020] (2)本發(fā)明防酸堿整理劑不含APE0,可應(yīng)用于純棉、滌棉、滌塔夫和尼龍塔夫等多 種面料，織物處理后仍能符合Oeko-TexStandard100標(biāo)準(zhǔn)；并且本發(fā)明防酸堿整理劑成 膜性好，性能優(yōu)異，制備工藝穩(wěn)定、條件易控，具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例中所述氧化聚乙稀錯乳液為德國巴斯夫集團(tuán)的產(chǎn)品PoligenWE6。 所述異氰酸酯三聚體