[发明专利]拒水拒油阻燃性能合一的丙烯酸酯聚合物、制备及应用

说明书

技术领域

本发明属丙烯酸酯聚合物、制备及应用领域，特别是涉及一种拒水拒油阻燃性能合一的丙烯酸酯聚合物、制备及应用。

背景技术

目前，在织物的拒水拒油整理方面人们已经进行了大量的尝试。含氟丙烯酸酯聚合物由于侧链上含有全氟烷基基团，且全氟烷基侧链取向朝外，因此其表面自由能较低，具有良好的拒水拒油性，而丙烯酸酯类高分子本身具有成膜性好、网络结构较为疏松的特点，所以经含氟丙烯酸酯织物整理剂处理的织物可以获得优异的防水、防油、防污、透气、透湿特性及良好的化学稳定性、热稳定性和柔软手感。但是目前使用的有机氟三防织物整理剂都是以全氟辛基磺酰基化合物(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)或其它含八个碳甚至更长碳链的全氟烷基化合物为原料的有机氟化合物。但是这类化合物在环境中难以分解，在人体内积累后它不但会造成人体的呼吸系统出现问题，而且会导致新生婴儿的死亡。而短氟碳链化合物不存在难以自然分解和易产生生物积累的问题，它的生产与使用不会对环境和人体带来不良影响。同时应用于个人防护的理想织物还应具备阻燃等更多的功能，织物是常见的易燃材料之一。而由于织物的比表面积大，大大的提高了织物热分解反应速度，使挥发性的可燃物剧增，从而使得燃烧反应速度猛增。为了保障人民生活安全的需要，很多国家考虑控制织物的可燃性，比如美国，英国，日本，德国都已经对某些纺织产品，包括儿童睡衣，室内装饰品等作出了不同程度的规定。因此研究对织物进行阻燃与拒液多功能整具有重大的价值与现实意义。工业上要得到同时具有阻燃和拒液性能的织物通常是分别对织物进行阻燃和拒液整理。但是两种整理剂的合用不得不面临整理剂相容性的问题最终的产品性能可能与单独整理时不同，化学物质间，化学物质与织物间可能发生作用，从而改变织物本身的性状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种拒水拒油阻燃性能合一的丙烯酸酯聚合物、制备及应用，该丙烯酸酯聚合物，能用水进行任意比稀释；无生物积累毒性，无或低VOC排放，无甲醛等有害物质，是一种环保、绿色、无污染的高性能防水、防油防污阻燃整理剂；不仅可以对织物进行阻燃整理，而且具有良好的拒水拒油性能和生态友好性。

本发明的一种拒水拒油阻燃性能合一的丙烯酸酯聚合物，其结构通式为：

式中R₂，R₃，R₄，R₅为H或CH₃；R₆＝(CH₂)_VCH₃ v＝0-20；R_f为(CH₂)_a(CF)_bCF₃，a＝1-10，b＝7-0；R₁为(CH₂)_qCH₃；q＝1-20；m＝1-10000；n＝1-10000，x＝1-2000；p＝1-10000，t＝1-20。

所述的丙烯酸酯聚合物为带蓝色荧光的乳液。

所述的丙烯酸酯聚合物中的A片段发挥拒水拒油功能的主组分，其氟烷基(Rf)是提供拒水拒油的功能，不同情况下中氟烷基可能是单一组分，也可能是不同碳数氟烷基的混合物。

所述的丙烯酸酯聚合物中的D片段是含磷的结构单体，是阻燃效果的关键部分，此片段同时含有磷-氮元素，可通过磷-氮协同阻燃提高阻燃效率。

所述的丙烯酸酯聚合物中的B同样是长链丙烯酸脂肪醇酯单体能产生含氟单体协同拒水效应，如丙烯酸十八醇酯、丙烯酸十二醇酯等。它们与含氟单体共聚，能产生协同效应，提高拒水性而不降低拒油性。

所述的丙烯酸酯聚合物中的C同样是含反应性基团的部分，它能自身交联或与纤维起交联反应，从而提高在纤维上的附着牢度，改善耐洗性。它们通常是丙烯酰胺及其羟甲基化合物、甲基丙烯酸羟乙酯和羟乙基丙烯酰胺等。

本发明的合成反应式如下：

(1)含氟单体的合成

(2)含磷氮单体的合成

(3)拒水、拒油和阻燃性能合一的丙烯酸酯聚合物的合成