[发明专利]一种含氟聚丙烯酸酯/双尺寸纳米SiO2复合乳液的制备方法

摘要

一种含氟聚丙烯酸酯/双尺寸纳米SiO2复合乳液的制备方法，先进行小粒径SiO2的制备及改性，再进行大粒径SiO2的制备及改性，然后进行S双的制备及改性，最后进行含氟聚丙烯酸酯/S双复合乳液的制备。本发明利用双尺寸纳米SiO2构筑表面粗糙度，有机氟和长链有机硅降低表面自由能，从而赋予织物超疏水性能，同时解决丙烯酸树脂耐水、耐溶剂性差的缺陷。

主权项

一种含氟聚丙烯酸酯/双尺寸纳米SiO2复合乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，小粒径SiO2的制备及改性：在50℃‑60℃的三口烧瓶A中加入30mL氨水和600mL乙醇，搅拌20min，滴加90mL溶有30‑50mL正硅酸乙酯的乙醇溶液，恒温反应5h，形成小粒径SiO2的醇溶胶，然后向其中滴加20mL溶有3‑5mL氨基烷氧基硅烷的乙醇溶液，恒温反应12h，经离心，洗涤，干燥形成改性小粒径SiO2，所述的氨基烷氧基硅烷为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑ γ‑氨丙基二甲氧基硅烷或γ‑氨乙基丙基三甲氧基硅烷；第二步，大粒径SiO2的制备及改性：将50mL去离子水、35‑70mL氨水和500‑600mL溶剂加入三口烧瓶B，室温搅拌30min，加入28mL正硅酸乙酯，反应6h，经离心，洗涤，干燥形成大粒径SiO2，然后将10g大粒径SiO2与100mL甲苯加入60℃三口烧瓶C中，滴加100mL溶有7‑15mL环氧烷氧基硅烷的甲苯溶液，恒温反应24h，经离心，洗涤，干燥形成改性大粒径SiO2，所述的溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、体积比为1:1的甲醇‑异丙醇混合液或体积比为1:1的乙醇‑异丙醇混合液；所述的环氧烷氧基硅烷为γ‑（2,3‑环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷或γ‑（2,3‑环氧丙氧基）丙基三乙氧基硅烷；第三步，S双的制备及改性：将90mL分散有2‑10g改性大粒径SiO2的乙醇分散液加入三口烧瓶D中，滴加100mL分散有1‑20g改性小粒径SiO2的乙醇分散液，反应24h，经离心，洗涤，干燥形成S双，取4‑6g S双、25mL去离子水、5mL氨水和160mL乙醇加入50℃三口烧瓶E中，搅拌30min，加入2‑4mL改性剂，恒温反应12h，升温至80℃反应2h，经离心，洗涤，干燥形成改性S双，所述的改性剂为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；第四步，含氟聚丙烯酸酯/S双复合乳液的制备：将三口烧瓶F水浴加热至65℃，加入由0.08g壬基酚聚氧乙烯醚‑2‑磺酸基琥珀酸单酯二钠盐（MS‑1）、0.2‑2g改性S双、2.1g甲基丙烯酸甲酯、4.2g丙烯酸丁酯和5g去离子水组成的预乳液及溶有0.7g MS‑1、0.2g十二烷基硫酸钠（SDS）、0.15g碳酸氢钠的20g去离子水溶液，搅拌30min，加入5g溶有0.11g过硫酸铵的水溶液，搅拌20min，升温至80℃反应30min，用恒压漏斗同时向上述体系中滴加由0.22g MS‑1、0.06g SDS、7.5g去离子水、6.3g甲基丙烯酸甲酯和12.6g丙烯酸丁酯组成的预乳液和12.6g溶有0.10g过硫酸铵的水溶液，2.5h滴完；再通过恒压漏斗同时向体系中滴加由0.20g MS‑1、0.05g SDS、6.5g去离子水、2.1g苯乙烯、4.2g甲基丙烯酸甲酯、10.5g丙烯酸丁酯、0.63g乙烯基三乙氧基硅烷、0.21g甲基丙烯酸、1.26g长链有机硅、2.1g十三氟辛基三甲氧基硅烷组成的预乳液及11.2g溶有0.09g过硫酸铵的水溶液，2h滴完，升温至85℃保温2h，降温至40℃出料，即得含氟聚丙烯酸酯/S双复合乳液，所述的长链有机硅为十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷。