一种环保型全氟织物整理剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及织物整理助剂领域，尤其涉及一种环保型全氟织物整理剂制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，氟原子电负性大，半径小，与碳成键后键能大，这使得含氟表面活性剂 具有"三高"、"两憎"的特性，即高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水憎油性， 因此含氟表面活性剂得到了广泛的应用，成为当今织物、皮革、纸张等多种底材的优良整理 剂。
[0003] 含氟织物整理剂可以赋予织物优良的拒水和拒油性能，是其他织物整理剂无法替 代的。聚合型含氟织物整理剂是由含氟的丙烯酸单体和多种碳氢类丙烯酸单体按照一定的 比例进行乳液共聚得到的，碳氢类丙烯酸单体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，如纤维附着性、耐摩擦性、耐洗性等。
[0004] 目前市场上普遍使用的是C8型的含氟织物整理剂，此类整理剂具有非常优异的 低表面能和拒水拒油效果，但由于存在难降解性、迀移性和累积毒性，全球已禁止使用全氟 辛基磺酰胺衍生物（PF0S)和全氟辛酸（PF0A)，因此寻找可替代的环保型织物整理剂成为 当今织物助剂领域的研究热点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种环保型全氟织物整理剂及其制备方法，它可以替代C8 型织物整理剂，起到环保作用，并且赋予织物优良的拒水拒油性能。
[0006] 为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案是提供一种环保型全氟织物整理 剂，其制备组分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯类单体、丙烯酸硬脂酸酯类单体、N-羟甲基丙 烯酰胺、复合乳化剂、链转移剂、引发剂和水，各组分的重量百分比含量为：
[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-羟甲基丙烯酰胺：1~5份；
[0010] 复合乳化剂：阳离子乳化剂1~2份、非离子乳化剂1~2份；
[0011] 链转移剂：0. 01~0.05份；
[0012] 引发剂：0.2~1份；
[0013] 水：60 ~80 份；
[0014] 本发明提供的环保型全氟织物整理剂的制备方法，包括如下步骤：
[0015] 1)、预乳化
[0016] 按重量计，称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-羟甲基丙烯酰胺1~5份，复合乳化剂共3份，链转移剂0. 01~0. 05份，加入1000毫升 的三口烧瓶，800~1300rpm高速搅拌10~20分钟进行预乳化，然后加入去离子水60~ 80份，预乳化20~30分钟，得到乳白色的预乳液。
[0017] 2)、聚合
[0018] 将上述预乳液三分之一倒入1000毫升三口烧瓶，搅拌并通氮气，升温至50~60°C 加入0. 2~1份引发剂然后升温至60~70°C，反应半小时后，采用半连续的加料方式，开始 滴加另三分之二的预乳液，温度保持在60~70°C，2~4小时内滴加完，然后保温反应1~ 2小时，再升高温度2~5°C反应1~2小时，降温出料，过滤，得到整理剂乳液。
[0019] 本发明中含氟织物整理剂所采用的单体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，在有效克服了短碳链拒水拒油性差的缺点的基础上，成功替代了C8 型含氟整理剂。
[0020] 本发明与传统工艺相比具有以下优点：
[0021] 1.阳离子与非离子复合乳化体系。选择阳离子与非离子复合体系的乳化剂一方面 可以提高乳化效果和增加乳液的稳定性，另一方面由于织物纤维一般呈电负性，阳离子的 乳胶粒容易在纤维表面牢固地均匀附着。
[0022] 2.聚合过程中采用了半连续式的加料方式，这样可以得到粒径比较小的乳液，更 加有利于乳液的贮存稳定性。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述
[0024] 实施例1 :
[0025] 称取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯100g，丙烯酸硬脂酸酯75g，N-羟甲基丙烯酰胺 25g，复合乳化剂15g，链转移剂十二烷基硫醇0. 25g，加入1000毫升的三口烧瓶，1300rpm高 速搅拌20分钟进行预乳化，然后加入去离子水400g，预乳化30分钟，得到乳白色的预乳液。
[0026] 将上述预乳液三分之一倒入1000毫升的三口烧瓶，搅拌并通氮气，升温至60°C时 加入5g引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐然后升温至70°C，反应半小时后，采用半连续性的加 料方式，开始滴加另三分之二的预乳液，温度保持在70°C，4小时内滴加完，然后保温反应2 小时，再升高温度5°C反应2小时，降温出料，过滤，得到整理剂乳液。
[0027] 实施例2:
[0028] 称取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯50g，丙烯酸硬脂酸酯50g，N-羟甲基丙烯酰胺 5g，复合乳化剂15g，链转移剂十二烷基硫醇0. 05g，加入1000毫升的三口烧瓶，800rpm高速 搅拌10分钟进行预乳化，然后加入去离子水300g，预乳化20分钟，得到乳白色的预乳液。
[0029] 将上述预乳液三分之一倒入1000毫升的三口烧瓶，搅拌并通氮气，升温至50°C时 加入lg引发剂偶氮二氰基戊酸然后升温至60°C，反应半小时后，采用半连续性的加料方 式，开始滴加另三分之二的预乳液，温度保持在60°C，2小时内滴加完，然后保温反应1小 时，再升高温度2°C反应1小时，降温出料，过滤，得到整理剂乳液。
[0030] 织物整理应用
[0031] 取乳液250~300g，用5升自来水稀释，采用一浸一乳工艺将织物样品进行处理， 然后将测试布样置于120°C的烘箱中烘干2min，再在160°C下培烘2min，冷却，回潮后进行 拒水性能检测。
[0032] 性能测试
[0033]按AATCC-22法（喷淋法）进行拒水性的检测，在Y(B) 813型织物沾水度测试仪用 水喷淋后，观察织物表面沾湿程度，根据沾湿面积分为0分、50分、60分、70分、80分、90分、 100分，其中〇分表示水渗透过织物，无拒水性，100分表示被淋的表面不沾水滴，拒水性能 最佳。
[0034] 采用六氟丙烯齐聚物制备的含氟织物拒水整理剂FC-510在灰色尼龙塔丝隆、黑 色全涤春亚纺、米色全棉府绸进行拒水性能检测结果见下表。
[0035]
【主权项】
1. 一种环保型全氟织物整理剂，其制备组分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯类单体、丙 烯酸硬脂酸酯类单体、N-羟甲基丙烯酰胺、复合乳化剂、链转移剂、引发剂和水，其特征在 于：各组分的重量百分比含量为： 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-羟甲基丙烯酰胺：1~5份； 复合乳化剂：阳离子乳化剂1~2份、非离子乳化剂1~2份； 链转移剂：〇. 01~〇. 05份； 引发剂：0.2~1份； 水：60~80份。2. 根据权利要求1所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于：包括如下 步骤： 1) 、预乳化 按重量计，称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-羟 甲基丙烯酰胺1~5份，复合乳化剂共3份，链转移剂0.01~0.05份，加入1000毫升的三 口烧瓶，800~1300rpm高速搅拌10~20分钟进行预乳化，然后加入去离子水60~80份， 预乳化20~30分钟，得到乳白色的预乳液； 2) 、聚合 将上述预乳液三分之一倒入1000毫升三口烧瓶，搅拌并通氮气，升温至50~60°C加入 0. 2~1份引发剂然后升温至60~70°C，反应半小时后，采用半连续的加料方式，开始滴加 另三分之二的预乳液，温度保持在60~70°C，2~4小时内滴加完，然后保温反应1~2小 时，再升高温度2~5°C反应1~2小时，降温出料，过滤，得到整理剂乳液。3. 根据权利要求2所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于，全氟烯氧 基苯甲酸丙烯酯单体有两类，分别是全氟壬烯氧基苯甲酸丙烯酯单体或全氟己烯氧基苯甲 酸丙烯酯单体。4. 根据权利要求2所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 1)中采用的链转移剂为十二烷基硫醇或脂肪族硫醇。5. 根据权利要求2所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 1) 中采用了阳离子与非离子复合乳化剂。6. 根据权利要求2所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 2) 中所用的引发剂为水溶性的偶氮类的盐酸盐。7. 根据权利要求2所述的环保型全氟织物整理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 2)中预乳剂加完后反应温度保持为65~70°C。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型全氟织物整理剂及其制备方法，利用全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯单体与其他丙烯酸单体进行共聚得到了性能稳定的乳液，将乳液用于织物整理及性能检测，其拒水拒油性能效果优良。本发明公开的含氟织物整理剂可以替代C8型织物整理剂，赋予织物优良拒水拒油性能的基础上，起到环保作用。
【IPC分类】C08F220/58, C08F220/10, C08F220/30, D06M15/263
【公开号】CN105131177
【申请号】CN201510510343
【发明人】曹成波, 闫建伟, 栾晓玉, 邢丹宁, 王小皎, 沈新春
【申请人】山东大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月19日