[发明专利]一种具有立体硅烷结构的无氟防水剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有立体硅烷结构的无氟防水剂及其制备方法。本发明提供的式Ⅰ所示聚合物，式Ⅰ中，R₁为长链丙烯酸酯结构链段；R₂为笼型倍半硅氧烷结构链段；R₃为功能性单体结构链段；X为1～150之间的自然数，Y和Z为1～100之间的自然数。该无氟防水剂为式Ⅰ所示聚合物的水性乳液。本发明利用含有乙烯基结构的笼型倍半硅氧烷单体进行微乳液聚合制备无氟防水剂，实现了将具有立体结构的笼型倍半硅氧烷引入到聚合物长链的侧基上，在乳液成膜铺展过程中具有较低表面能的硅氧烷立方结构能够更加有效的迁移到织物纤维表面，在织物纤维表面形成连续的凸起，防水效果大幅提升；本发明无氟防水剂属于环保型防水剂，无生物毒性和不可降解性，对生物和环境无危害。

主权项

1.一种无氟防水剂，其特征在于：它为式Ⅰ所示聚合物的水性乳液，式Ⅰ中，R1为长链丙烯酸酯结构链段，X表示聚合度，R1的结构如式Ⅱ所示；式Ⅱ中，*表示反应基团R1聚合的反应点，n为15～21之间的自然数；R2为笼型倍半硅氧烷结构链段，Y表示聚合度，R2的结构如式Ⅲ所示；式Ⅲ中，*表示反应基团R2聚合的反应点，R为乙基、异丁基或异辛基，n为1～3之间的自然数；R3为功能性单体结构链段，来自含有羟基、环氧基、酰胺基、二甲氨基、羧基、酯基、烷氧基、封端异氰酸基和卤素端基中的至少一种的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体，Z表示聚合度；X为1～150之间的自然数，Y和Z为1～100之间的自然数；所述的无氟防水剂是由包括如下步骤的方法制备得到的：长链丙烯酸酯、笼型倍半硅氧烷、功能性单体、乳化剂、有机助溶剂和水形成的预乳液在引发剂的作用下经自由基乳液聚合，得到所述无氟防水剂；所述长链丙烯酸酯是由碳氢疏水基团和双键构成的可聚合单体，碳氢疏水基团为含有16～22个碳原子的直链，其结构式如式Ⅳ所示：式Ⅳ中，n为15～21之间的自然数；所述笼型倍半硅氧烷的结构如式Ⅴ所示：式Ⅴ中，R基为乙基、异丁基或异辛基，n为1～3之间的自然数；所述功能性单体为含有羟基、环氧基、酰胺基、二甲氨基、羧基、酯基、烷氧基、封端异氰酸基和卤素端基中的至少一种的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。