一種環(huán)保型全氟織物整理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及織物整理助劑領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型全氟織物整理劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，氟原子電負(fù)性大，半徑小，與碳成鍵后鍵能大，這使得含氟表面活性劑 具有"三高"、"兩憎"的特性，即高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性和憎水憎油性， 因此含氟表面活性劑得到了廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)今織物、皮革、紙張等多種底材的優(yōu)良整理 劑。
[0003] 含氟織物整理劑可以賦予織物優(yōu)良的拒水和拒油性能，是其他織物整理劑無法替 代的。聚合型含氟織物整理劑是由含氟的丙烯酸單體和多種碳?xì)漕惐┧釂误w按照一定的 比例進(jìn)行乳液共聚得到的，碳?xì)漕惐┧釂误w的加入可以提高聚合物的成膜性、降低成本， 并且可以增加聚合物的其他功能，如纖維附著性、耐摩擦性、耐洗性等。
[0004] 目前市場上普遍使用的是C8型的含氟織物整理劑，此類整理劑具有非常優(yōu)異的 低表面能和拒水拒油效果，但由于存在難降解性、迀移性和累積毒性，全球已禁止使用全氟 辛基磺酰胺衍生物（PF0S)和全氟辛酸（PF0A)，因此尋找可替代的環(huán)保型織物整理劑成為 當(dāng)今織物助劑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保型全氟織物整理劑及其制備方法，它可以替代C8 型織物整理劑，起到環(huán)保作用，并且賦予織物優(yōu)良的拒水拒油性能。
[0006] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種環(huán)保型全氟織物整理 劑，其制備組分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯類單體、丙烯酸硬脂酸酯類單體、N-羥甲基丙 烯酰胺、復(fù)合乳化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑和水，各組分的重量百分比含量為：
[0007] 全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯：10~20份；
[0008] 丙烯酸硬脂酸酯：10~15份；
[0009]N-羥甲基丙烯酰胺：1~5份；
[0010] 復(fù)合乳化劑：陽離子乳化劑1~2份、非離子乳化劑1~2份；
[0011] 鏈轉(zhuǎn)移劑：0. 01~0.05份；
[0012] 引發(fā)劑：0.2~1份；
[0013] 水：60 ~80 份；
[0014] 本發(fā)明提供的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，包括如下步驟：
[0015] 1)、預(yù)乳化
[0016] 按重量計，稱取全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯10~20份，丙烯酸硬脂酸酯10~15份， N-羥甲基丙烯酰胺1~5份，復(fù)合乳化劑共3份，鏈轉(zhuǎn)移劑0. 01~0. 05份，加入1000毫升 的三口燒瓶，800~1300rpm高速攪拌10~20分鐘進(jìn)行預(yù)乳化，然后加入去離子水60~ 80份，預(yù)乳化20~30分鐘，得到乳白色的預(yù)乳液。
[0017] 2)、聚合
[0018] 將上述預(yù)乳液三分之一倒入1000毫升三口燒瓶，攪拌并通氮?dú)?，升溫?0~60°C 加入0. 2~1份引發(fā)劑然后升溫至60~70°C，反應(yīng)半小時后，采用半連續(xù)的加料方式，開始 滴加另三分之二的預(yù)乳液，溫度保持在60~70°C，2~4小時內(nèi)滴加完，然后保溫反應(yīng)1~ 2小時，再升高溫度2~5°C反應(yīng)1~2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0019] 本發(fā)明中含氟織物整理劑所采用的單體是全氟壬烯氧基苯甲酸丙烯酯或全氟己 烯氧基苯甲酸丙烯酯，在有效克服了短碳鏈拒水拒油性差的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，成功替代了C8 型含氟整理劑。
[0020] 本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1.陽離子與非離子復(fù)合乳化體系。選擇陽離子與非離子復(fù)合體系的乳化劑一方面 可以提高乳化效果和增加乳液的穩(wěn)定性，另一方面由于織物纖維一般呈電負(fù)性，陽離子的 乳膠粒容易在纖維表面牢固地均勻附著。
[0022] 2.聚合過程中采用了半連續(xù)式的加料方式，這樣可以得到粒徑比較小的乳液，更 加有利于乳液的貯存穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述
[0024] 實(shí)施例1 :
[0025] 稱取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯100g，丙烯酸硬脂酸酯75g，N-羥甲基丙烯酰胺 25g，復(fù)合乳化劑15g，鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇0. 25g，加入1000毫升的三口燒瓶，1300rpm高 速攪拌20分鐘進(jìn)行預(yù)乳化，然后加入去離子水400g，預(yù)乳化30分鐘，得到乳白色的預(yù)乳液。
[0026] 將上述預(yù)乳液三分之一倒入1000毫升的三口燒瓶，攪拌并通氮?dú)?，升溫?0°C時 加入5g引發(fā)劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽然后升溫至70°C，反應(yīng)半小時后，采用半連續(xù)性的加 料方式，開始滴加另三分之二的預(yù)乳液，溫度保持在70°C，4小時內(nèi)滴加完，然后保溫反應(yīng)2 小時，再升高溫度5°C反應(yīng)2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0027] 實(shí)施例2:
[0028] 稱取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯50g，丙烯酸硬脂酸酯50g，N-羥甲基丙烯酰胺 5g，復(fù)合乳化劑15g，鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇0. 05g，加入1000毫升的三口燒瓶，800rpm高速 攪拌10分鐘進(jìn)行預(yù)乳化，然后加入去離子水300g，預(yù)乳化20分鐘，得到乳白色的預(yù)乳液。
[0029] 將上述預(yù)乳液三分之一倒入1000毫升的三口燒瓶，攪拌并通氮?dú)?，升溫?0°C時 加入lg引發(fā)劑偶氮二氰基戊酸然后升溫至60°C，反應(yīng)半小時后，采用半連續(xù)性的加料方 式，開始滴加另三分之二的預(yù)乳液，溫度保持在60°C，2小時內(nèi)滴加完，然后保溫反應(yīng)1小 時，再升高溫度2°C反應(yīng)1小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0030] 織物整理應(yīng)用
[0031] 取乳液250~300g，用5升自來水稀釋，采用一浸一乳工藝將織物樣品進(jìn)行處理， 然后將測試布樣置于120°C的烘箱中烘干2min，再在160°C下培烘2min，冷卻，回潮后進(jìn)行 拒水性能檢測。
[0032] 性能測試
[0033]按AATCC-22法（噴淋法）進(jìn)行拒水性的檢測，在Y(B) 813型織物沾水度測試儀用 水噴淋后，觀察織物表面沾濕程度，根據(jù)沾濕面積分為0分、50分、60分、70分、80分、90分、 100分，其中〇分表示水滲透過織物，無拒水性，100分表示被淋的表面不沾水滴，拒水性能 最佳。
[0034] 采用六氟丙烯齊聚物制備的含氟織物拒水整理劑FC-510在灰色尼龍塔絲隆、黑 色全滌春亞紡、米色全棉府綢進(jìn)行拒水性能檢測結(jié)果見下表。
[0035]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保型全氟織物整理劑，其制備組分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯類單體、丙 烯酸硬脂酸酯類單體、N-羥甲基丙烯酰胺、復(fù)合乳化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑和水，其特征在 于：各組分的重量百分比含量為： 全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯：10~20份； 丙烯酸硬脂酸酯：10~15份； N-羥甲基丙烯酰胺：1~5份； 復(fù)合乳化劑：陽離子乳化劑1~2份、非離子乳化劑1~2份； 鏈轉(zhuǎn)移劑：〇. 01~〇. 05份； 引發(fā)劑：0.2~1份； 水：60~80份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于：包括如下 步驟： 1) 、預(yù)乳化 按重量計，稱取全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯10~20份，丙烯酸硬脂酸酯10~15份，N-羥 甲基丙烯酰胺1~5份，復(fù)合乳化劑共3份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.01~0.05份，加入1000毫升的三 口燒瓶，800~1300rpm高速攪拌10~20分鐘進(jìn)行預(yù)乳化，然后加入去離子水60~80份， 預(yù)乳化20~30分鐘，得到乳白色的預(yù)乳液； 2) 、聚合 將上述預(yù)乳液三分之一倒入1000毫升三口燒瓶，攪拌并通氮?dú)?，升溫?0~60°C加入 0. 2~1份引發(fā)劑然后升溫至60~70°C，反應(yīng)半小時后，采用半連續(xù)的加料方式，開始滴加 另三分之二的預(yù)乳液，溫度保持在60~70°C，2~4小時內(nèi)滴加完，然后保溫反應(yīng)1~2小 時，再升高溫度2~5°C反應(yīng)1~2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，全氟烯氧 基苯甲酸丙烯酯單體有兩類，分別是全氟壬烯氧基苯甲酸丙烯酯單體或全氟己烯氧基苯甲 酸丙烯酯單體。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 1)中采用的鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇或脂肪族硫醇。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 1) 中采用了陽離子與非離子復(fù)合乳化劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 2) 中所用的引發(fā)劑為水溶性的偶氮類的鹽酸鹽。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 2)中預(yù)乳劑加完后反應(yīng)溫度保持為65~70°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保型全氟織物整理劑及其制備方法，利用全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯單體與其他丙烯酸單體進(jìn)行共聚得到了性能穩(wěn)定的乳液，將乳液用于織物整理及性能檢測，其拒水拒油性能效果優(yōu)良。本發(fā)明公開的含氟織物整理劑可以替代C8型織物整理劑，賦予織物優(yōu)良拒水拒油性能的基礎(chǔ)上，起到環(huán)保作用。
【IPC分類】C08F220/58, C08F220/10, C08F220/30, D06M15/263
【公開號】CN105131177
【申請?zhí)枴緾N201510510343
【發(fā)明人】曹成波, 閆建偉, 欒曉玉, 邢丹寧, 王小皎, 沈新春
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月19日