[發明專利]一種含氟硅丙烯酸酯乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201010609980.7
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102127186A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 陳德翔;謝洪德;徐磊
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區優諾塑業有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F230/08;C08F2/26;C08F2/30;D06M15/356;D21H21/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明屬于丙烯酸酯改性領域，具體涉及一種采用乳液聚合法制備氟硅單體與丙烯酸酯嵌段共聚乳液的方法，該含氟硅與丙烯酸酯嵌段共聚乳液可作為皮革、天然纖維織物、化學纖維織物、紙張的防水防油整理劑。

背景技術

聚丙烯酸酯類乳液具有優異的透明性、成膜性、耐候性、機械穩定性和粘附性，且原料來源豐富，成本較低，被廣泛應用于涂料、紡織、皮革、造紙、粘合劑等領域。但其耐沾污性、耐水性不夠理想，耐寒性、耐熱性較差，易發生“熱粘冷脆”現象，使其進一步應用受到限制。含氟聚合物具有疏水性、疏油性、化學穩定性、耐候性、耐腐蝕性、抗氧化性等性能，因此有機氟處理劑品具有較低的界面張力、優良的耐熱性、化學穩定性，因而能賦予皮革、紡織品、紙張等基材優異的防水、防油、防污性能。含硅聚合物具有較低的玻璃化轉變溫度、優良的耐高/低溫性、耐氧化降解性、耐候性和優異的疏水性、保光性、耐紫外光等性能。近年來，分別利用氟與硅對丙烯酸酯聚合物進行改性已有許多報道。但隨著工業技術的不斷發展，有機氟聚合物逐漸暴露出耐低溫性差的缺點，有機硅聚合物存在著耐化學介質差的缺陷。若同時在丙烯酸酯聚合物中引入氟元素和硅元素，可有效結合兩者的優點，有望使丙烯酸酯乳膠膜的表面性能得到更大的改善。

現有技術中，含氟硅丙烯酸酯乳液的制備方法有以下幾種：

1）專利號為200610122270.5的中國發明公開了一種用于紡織品防水防油、柔軟透氣整理的含氟硅整理劑，該整理劑是一種O/W型乳液，其主要成分為甲基丙烯酸含氟烷基酯或丙烯酸含氟烷基酯及其混合物M1、長碳鏈丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯及其混合物M2接枝改性的甲基含氫硅油。該技術方案提供的是一種O/W型乳液即油/水型乳液。但是油/水型乳液存在易漂油，穩定性欠佳，而且季銨鹽類陽離子表面活性劑的使用也存在乳化劑殘留問題。

2）專利號為200710067283.1的中國發明公開了一種含氟、硅憎水憎油織物整理劑及其制備方法，所述的含氟、硅憎水憎油織物整理劑為乳白色帶藍色熒光的乳液，其制備方法為：以含氟單體、烴類不飽和單體、含硅單體和功能性單體組成的四元單體為原料，在引發劑、調節劑、緩沖劑及乳化劑的存在下，用乳液共聚法合成得到所述的含氟、硅憎水憎油織物整理劑。

其中，所述的含氟單體為下列化合物之一或任意幾種的組合：①全氟己基乙基丙烯酸酯，②全氟辛基乙基丙烯酸酯，③全氟癸基乙基丙烯酸酯，④全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，⑤全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯，⑥全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯；?所述的烴類不飽和單體為下列之一：①(甲基)丙烯酸酯類化合物，②乙烯基化合物；?所述的含硅單體為下列化合物之一：單乙烯基硅油、(甲基)丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、D4(八甲基環四硅氧烷)、DMC(二甲基硅環氧烷)；?所述的功能性單體為至少帶有一個官能團的不飽和化合物；?所述的引發劑為下列化合物之一：①水溶性過硫酸鹽，②油溶性偶氮類化合物或有機過氧化物，③偶氮類的水溶性化合物；?所述的緩沖劑為水溶性磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、碳酸氫鹽或碳酸鹽；?所述的調節劑為硫醇類化合物；?所述的乳化劑為下列化合物之一或任意幾種組合：①季銨鹽類陽離子表面活性劑；②脂肪醇聚氧乙烯醚系列非離子表面活性劑；③多元醇系列非離子表面活性劑。然而，該技術方案存在著以下明顯不足之處：一，①全氟己基乙基丙烯酸酯，②全氟辛基乙基丙烯酸酯，③全氟癸基乙基丙烯酸酯，④全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，⑤全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯，⑥全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯等單體目前國內生產廠家很少，或者說較難生產，價格昂貴。另外，長鏈的氟代烷烴生物降解很難，該污水處理造成困難。二，經含季銨鹽類陽離子表面活性劑整理過的織物有很難聞的季銨鹽類陽離子表面活性劑殘留問題。三，該技術方案所得的憎水憎油劑的憎水性能（滌綸）按AATCC22才80～90分（最高為100分），防油性能（尼龍）按AATCC118才3～5級（最高為8級），應該說效果不是太理想。