[发明专利]一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物及其制备方法和在提高织物表面防水效果中应用。该有机硅组合物原料组成包括双端羟基封端的聚二甲基硅氧烷、分子中含有硅乙烯基官能团的聚二甲基硅氧烷、分子中含有硅乙烯基官能团的有机硅树脂、分子中含有硅氢官能团的聚二甲基硅氧烷、抑制剂、有机溶剂和铂催化剂，可由各原料直接混合均匀得到。该有机硅组合物既可以使用低沸点有机溶剂稀释后使用，也可以加入水乳化后稀释使用。本发明的有机硅组合物经升温固化后，与织物表面附着力强，有效提高了织物的耐洗涤次数。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物及其制备方法和应用。

背景技术

各种织物的基材表面含有大量的亲水性羟基，这些羟基的存在，使得织物以及由织物进一步加工得到的各种服装和器具表面容易被水浸润，导致织物及其各种加工产品与水接触后增重并被水中溶解的有毒有害物质污染，为人类的健康造成危害。为避免上述危害，人类发明了含氟的织物整理剂，利用有机氟材料表面极低的表面张力以及有机氟化物与水之间具有较大的表面接触角，使得织物表面呈现类似荷叶表面的疏水效果，制备得到表面防水效果优异的多种织物及各种服饰和器具，这些含氟的织物整理剂的主要成分是全氟辛基磺酸。

自上世纪90年代以来，随着人类对健康和环境的日益关注和环境科学技术的进步，各类含氟化合物如含氟制冷剂、含氟洗涤剂、含氟表面处理剂等化合物对人类居住环境和大气的危害性引起国际社会的广泛关注。在2010年8月26日颁布的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中，已明确将全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氯列入新增的管控清单中；在此之前，按照《蒙特利尔议定书》的要求，以R22为代表的HCFCs类第二代含氟制冷剂和以R32为代表的HFCs类第三类含氟制冷剂，因其具有较高的ODP值或GWP值，也被列入逐渐淘汰的序列。

为解决含氟织物整理剂对环境的持久性危害，美国3M、德国鲁道夫、亨斯迈等国外公司先后开发了无氟防水剂，这些无氟防水剂因不含PFOS、PFOA、APEO等对环境具有持久性危害的化合物，在制造和使用过程中不易在生物体内沉积且容易降解，被视作对人体无害且安全环保的产品，这些防水剂既可单独使用，也可以防水增效剂的形式与其他组分复配使用，可有效提高织物面料的防水等级，呈现出较好的配伍性。但当前无氟织物防水剂仍存在防油性差、通用性薄弱、效果稳定性差且使用条件苛刻等缺陷，尤其要求被处理的面料不含杂质且对面料的酸碱性(pH值)要求严格，这些缺陷限制了无氟类织物防水剂的应用范围及应用效果。

为解决当前无氟织物防水剂存在的性能缺陷，中国发明专利CN 107558237A公开了一种织物整理用有机硅防水剂及其制备方法，该有机硅防水剂包含羟基硅油、含氢硅油、端羟基聚甲基乙烯基硅氧烷、阳离子表面活性剂、脱氢反应抑制剂、pH调节剂及去离子水等组分，得到的有机硅防水剂防水效果优异、稳定性好、适用于多种纤维织物。众所周知，有机硅聚合物材料内聚能密度小，未经补强的有机硅材料机械力学性能差，例如，未经补强的有机硅聚合物的拉伸强度只有0.4MPa，只能应用于电子元器件灌封等对机械力学性能要求不高的应用领域。有机硅材料的柔软性和低强度使其往往无法实现持久的防水性能。作为织物防水剂的有机硅材料虽然不要求过高的机械力学性能，但由于长期与水接触(如洗涤等)，因此要求织物防水用有机硅材料不仅具备较大的水接触角，同时要求有机硅材料与织物之间具有较强的附着力和耐水洗强度。

发明内容

为解决无氟织物防水剂及现有的有机硅织物防水剂存在的效果稳定性差、使用条件苛刻及耐水洗性能不足的缺陷，本发明提供了一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物。本发明通过在聚合物基体中引入树脂相，利用有机硅树脂与有机硅聚合物材料之间良好的相容性及有机硅树脂与有机硅聚合物材料之间的相互作用对有机硅聚合物进行补强，在保持有机硅材料的高水接触角性能的同时，有效提高了织物与有机硅防水剂之间的界面强度，提高了有机硅防水效果的保持周期。

一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物，按质量百分比计，原料组成包括：