纺织品无氟防水剂及其制备方法、纺织品的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种纺织品无氟防水剂及其制备方法和应用该无氟防水剂的纺织品，所述无氟防水剂按质量百分比包括以下组分：无氟聚合物5—30%、（改性）聚乙烯蜡乳液3—40%、表面活性剂1—5%、助剂0.001—10%和水。本发明提供的无氟防水剂具有良好的防水效果，不含氟元素，并且绿色环保。本发明采用（改性）聚乙烯蜡乳液，相对现有技术，具有更好的防水效果，而且制备工艺更简单。
【专利说明】 纺织品无氟防水剂及其制备方法、纺织品
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织助剂领域，具体而言是一种纺织品用无氟防水剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]防水剂可以赋予纺织品表面疏水的性能。目前市场上使用最多的是含氟防水剂。含氟防水剂价格贵，所用的含氟原料在生产中能耗高、污染重，所带含氟物质难降解、有生物积累毒性。采用无氟助剂是发展趋势。
[0003]2010年03月06日申请，申请号201080009570.7的中国专利申请公开了一种防水齐U，包含聚合物、石蜡和分散剂。该专利采用熔点低于80度的石蜡作为关键组分，使防水剂的防水性和耐洗涤性能受到局限。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种纺织品无氟防水剂及其制造方法、应用该无氟防水剂的纺织品，使该无氟防水剂具有更好的防水效果，而且制备工艺更简单。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种纺织品无氟防水剂，各组分及质量百分比如下:
无氟聚合物5 — 30%、(改性)聚乙烯蜡乳液3 — 40%、表面活性剂I一5%、助剂0.001—10%，余量为水；
所述无氟聚合物由疏水单体和功能单体通过自由基聚合而成，所述疏水单体和功能单体占无氟聚合物的质量百分比为:疏水单体90— 99%、余量为功能单体；
所述疏水单体带有碳氢疏水基团和双键，碳氢疏水基团可以是直链、支链或(多)环状的疏水烧基的一种或多种混合；
所述功能单体选自带有一个双键以外的功能基团的单体的一种或多种；
所述(改性)聚乙烯蜡乳液选自聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡的水乳液，水乳液粒径在200nm以下；
所述表面活性剂选自非离子和阳离子型表面活性剂；
所述助剂包括PH调节助剂、辅助溶剂；
所述自由基是由引发剂热分解产生的。
[0006]优选地，所述碳氢疏水基团可以为碳数> 8的直链、支链烷基，(烷基取代)苯基，(烷基取代)环己基，异冰片基的一种或多种混合。
[0007]优选地，所述功能单体的功能基团选自氨基、或羟基、或羧基、或酮羰基、或环氧基、或三烷基硅基、或封闭异氰酸酯基、或一个及一个以上碳碳双键、或具有聚氧乙烯片段、或叔胺基团、或季铵基团、或带氯元素等的一种或多种。
[0008]优选地，所述功能单体选自丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟丙(乙)酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、双丙酮丙烯酰胺配合己二酰肼体系、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲氧基)聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、氯乙烯、偏二氯乙烯、3-氯-2-羟基-丙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
[0009]优选地，所述pH调节助剂包括酸、或碱、或氨基酸，且使得无氟防水剂pH值处于4?7之间；所述辅助溶剂选自乙醇、丙酮、异丙醇、丙二醇、PEG200、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇的一种或多种。
[0010]优选地，所述引发剂选自过硫酸盐、油溶性偶氮类引发剂或水溶性偶氮类引发剂中的一种或多种。
[0011]优选地，所述引发剂选自过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或多种。
[0012]上述的无氟防水剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将无氟单体、沸点50度以上的功能单体、(改性)蜡乳液、表面活性剂、助剂和水混合并乳化，得到预乳液；
(2)将步骤(I)获得的预乳液中加入引发剂反应，沸点低于50度的功能单体一次性加入或者是逐步加入，反应结束后将体系温度降至室温，过滤后得到目标产物。
[0013]一种纺织品，采用上述的无氟防水剂加工而成。
[0014]本发明的有益效果是:
第一，采用(改性)聚乙烯蜡成分。(改性)聚乙烯蜡分子量相对石蜡更高，熔点也更高，使无氟防水剂的防水性能和耐洗性能更好。
[0015]第二，直接使用蜡乳液，简化了合成工艺，降低了对制备设备的要求。
【具体实施方式】
[0016]为了验证经本发明所述无氟防水剂处理后纺织品的防水效果，可通过标准方法进行考察，以便比较。所述标准方法是采用国标GB 4745—1997考察防水效果，下面是方法简介。
[0017]国家标准《GB 4745—1997》试验方法。
[0018]截取18X 18cm的试样，用夹持器压紧，并安装于与水平成以45°角的固定底座上，用250mL(20±2°C )的蒸馏水或去离子水迅速而平稳地注入漏斗中，通过与试样中心距离的喷头在25?30s内，朝试样中心平均而持续不断地喷淋。喷淋完毕，迅速将夹持器拿开，使试样正面向下成水平，轻轻地拍打两下，观察试样润湿程度，然后用文字描述及与图片对照评定其等级。取2次平均值。
[0019]评级标准文字为:
I级一受淋表面全部润湿。
[0020]2级一受淋表面一半润湿，即小块润湿表面的总和约为全部面积的一半。
[0021]3级一受淋表面仅有不续的小面积润湿。
[0022]4级一受淋表面没有润湿，但沾有小水珠。
[0023]5级一受淋表面没有润湿，也无小水珠。
[0024]还考察了无氟防水剂的机械稳定性和放置稳定性。机械稳定性是在IOml离心管中加入无氟防水剂，在离心机中以3000r/min离心30min,观察无氟防水剂有无漂浮、分层和沉淀等不稳定现象。放置稳定性是将无氟防水剂在室温下放置90天，观察无氟防水剂有无漂浮、分层和沉淀等不稳定现象。
[0025]实施例1
取8克丙烯酸山嵛基酯，8克甲基丙烯酸山嵛基酯，2克苯乙烯、5克二丙二醇，5克Ethoqual C/25 (乙氧基化季铵盐)，I克丙烯酸缩水甘油酯，0.2克乙酸，30克(改性)聚乙烯蜡乳液(粒径150nm)，40克水，升温85度，高速乳化60分钟，得到预乳液；再通氮气30分钟，同时控制温度为62°C。加入0.2克偶氮二异丁脒盐酸盐，I克氯乙烯，保温反应8小时。最后将体系温度降至室温，经300目滤布过滤，即得无氟防水剂。
[0026]其它实施例
其它实施例中各组份与实施例1有所区别，制备工艺与实施例1相同，以下，以附表形式列出各实施例的组份。
【权利要求】
1.一种纺织品无氟防水剂，其特征在于，各组分及质量百分比如下: 无氟聚合物5 — 30%、(改性)聚乙烯蜡乳液3 — 40%、表面活性剂I一5%、助剂0.001—10%，余量为水； 所述无氟聚合物由疏水单体和功能单体通过自由基聚合而成，所述疏水单体和功能单体占无氟聚合物的质量百分比为:疏水单体90— 99%、余量为功能单体； 所述疏水单体带有碳氢疏水基团和双键，碳氢疏水基团可以是直链、支链或(多)环状的疏水烧基的一种或多种混合； 所述功能单体选自带有一个双键以外的功能基团的单体的一种或多种； 所述(改性)聚乙烯蜡乳液选自聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡的水乳液，水乳液粒径在200nm以下； 所述表面活性剂选自非离子和阳离子型表面活性剂； 所述助剂包括PH调节助剂、辅助溶剂； 所述自由基是由引发剂热分解产生的。
2.根据权利要求1所述的无氟防水剂，其特征在于，所述碳氢疏水基团可以为碳数>8的直链、支链烧基，(烧基取代)苯基，(烧基取代)环己基，异冰片基的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的无氟防水剂，其特征在于，所述功能单体的功能基团选自氨基、或羟基、或羧基、或酮羰基、或环氧基、或三烷基硅基、或封闭异氰酸酯基、或一个及一个以上碳碳双键、或具有聚氧乙烯片段、或叔胺基团、或季铵基团、或带氯元素等的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的无氟防水剂，其特征在于，所述功能单体选自丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟丙(乙)酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、双丙酮丙烯酰胺配合己二酰肼体系、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲氧基)聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、氯乙烯、偏二氯乙烯、3-氯-2-羟基-丙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无氟防水剂，其特征在于，所述pH调节助剂包括酸、或碱、或氨基酸，且使得无氟防水剂PH值处于4?7之间；所述辅助溶剂选自乙醇、丙酮、异丙醇、丙二醇、PEG200、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的无氟防水剂，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸盐、油溶性偶氮类引发剂或水溶性偶氮类引发剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的无氟防水剂，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的无氟防水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将无氟单体、沸点50度以上的功能单体、(改性)蜡乳液、表面活性剂、助剂和水混合并乳化，得到预乳液； (2)步骤(I)获得的预乳液中加入引发剂反应，沸点低于50度的功能单体一次性加入或者是逐步加入，反应结束后将体系温度降至室温，过滤后得到目标产物。
9.一种纺织品，其特征在于，采用权利要求1一5中任一项所述的无氟防水剂加工而 成。
【文档编号】D06M15/227GK103572603SQ201310505871
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】刘军, 郭玉良, 李世琪, 朱泉, 陈祖芬 申请人:广东德美精细化工股份有限公司