[发明专利]一种防水防油含氟硅丙烯酸整理剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其属于一种织物整理剂合成技术领域，特别涉及一种防水防油含氟硅丙烯酸整理剂的制备方法及其应用。 

背景技术

目前，含有全氟烷基侧链的聚合物水分散体已经广泛应用于纺织品三防体系防水、防油、防污的整理加工中，随着人们环保意识的加强，欧盟对全氟磺酰胺类、全氟辛酸及全氟辛醇类化学品的禁用令逐渐实施及推广，全氟烷基乙基(甲基)丙烯酸酯类聚合物作为纺织品防水防油整理剂技术迅速发展，各类性能的产品都不断被深入研究，技术创新不断出现。 

由于全氟烷基类原料的本身易结晶性，不可避免会带来整理后的织物手感偏硬，不够软滑等缺陷；而且该类原料价格较高，其用量及质量对织物的防水防油性影响显著。针对以上问题，行业一直在研究和寻找通过引入新的单体体系、制备方法及控制助剂如表面活性剂的用量及种类等方式来克服目前产品的缺陷。 

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种防水防油含氟硅丙烯酸整理剂的制备方法。本发明意在衡量并解决目前全氟烷基类整理剂存在的问题，通过引入新的单体体系、制备方法及控制助剂的用量及种类等方式来克服目前产品的缺陷，实现更好的应用。 

本发明通过以下技术方案实现： 

防水防油含氟硅丙烯酸整理剂的制备方法。 

其特征在于包括以下步骤： 

(1)、按重量份数取下列组合混合均匀： 

去离子水400份，阳离子表面活性剂3～6份，非离子表面活性剂1～4份，全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯50～70份，丙烯酸聚乙二醇(单)酯5～10份，丙烯酸烷基酯20～30份，改性二甲基硅油5～10份，醇或醚类助溶剂20份； 

(2)、将步骤(1)混合物于30～40℃下均质乳化15分钟； 

(3)、将步骤(2)反应物转入装有冷凝器、氮气管、搅拌器、温度计的反应瓶中，开启氮气保护并加热至60℃，然后加入自由基引发剂1～2重量份，搅拌反应8小时； 

(4)、冷却至室温过滤得含氟硅丙烯酸整理剂。 

本发明主要包含有全氟烷基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇(单)酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、改性二甲基硅油等单体为合成单元；并在以水为主要反应介质、一定量表面活性剂的存在下通过自由基引发方式进行聚合制成所述整理剂乳液。 

其中所述的全氟烷基乙基(甲基)丙烯酸酯的结构式如下： 

C_nF_(2n+1)-C₂H₄-O-COCH＝CHR₁，R₁是氢原子或甲基，n为4～12，优选6～10。当全氟烷基碳链大于等于8时，该化合物结晶性极强。若选用C6～C8的全氟烷基作为侧链，则可较大程度上的提供侧链柔顺性促使织物整理后 手感不致过硬，并可保证一定程度上的结晶性，此结晶性可保证在一定条件下的防水防油性，因此不可选用碳数过低的全氟类原料。 

其中所述的(甲基)丙烯酸聚乙二醇(单)酯的结构式如下： 

CHR₂＝CHCO-(O-C₂H₄)_m-OR₃

R₂是氢原子或甲基，m为8～25，优选13～22，R₃为氢原子、甲基或(甲基)丙烯酰氧基。该单体不仅可提供较好的共聚性能及稳定聚合体系的自乳化特性，还可提供在成膜过程中与含氟侧链的协同效应，该协同效应可理解为在降低了全氟侧链碳数的情况下，该乙烯基聚醚侧链可协助全氟侧链共同结晶，进而提供防水防油性。 

其中所述的(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基醇部分碳原子数为8～22，优选16～18。本原料不仅可提供一定的防油性，而且可很大程度上的降低全氟烷基乙基(甲基)丙烯酸酯的用量，进而降低成本。 

其中所述的改性二甲基硅油的结构式如下 

其中p，q为1～200，上式结构可解释为含氢硅油，下式结构可解释为羟基硅油。该类体系中的活泼氢可通过多种方式结合到聚合物分子链中， 如DIELS-ALDER反应，MICHAEL加成等，在不牺牲防水防油能力的同时得到较为软滑的手感。 

其中所述醇或醚类助溶剂是：乙醇、异丙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、二丙二醇、三丙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚或乙二醇单甲醚的一种或几种的混合物。