[發明專利]一種陽離子型含氟織物整理劑及制備方法

在審

• 申請號: 201610964558.0
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN108018718A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 羅源軍;劉波;呂太勇;宋亦蘭;李俊玲;王雯霞;庹洪;楊旭倉;張鳴;李斌
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: D06M15/295
• 分類號: D06M15/295;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/58;C08F220/24;C08F2/28;C08F2/30;D06M101/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種陽離子型含氟織物整理劑及制備方法，所述制備方法是根據自由基聚合機理，以陽離子型和非離子型乳化劑復配構成復合乳化體系，采用預乳化?半連續種子乳液聚合方法將含全氟烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯及交聯單體進行共聚，合成了所述陽離子型含氟織物整理劑。該陽離子型含氟織物整理劑具有良好的耐低溫、耐高溫性以及離心穩定性，同時，陽離子化的乳膠粒因能與表面帶負電的紡織、皮革、紙張等上的靜電作用而留著，因此具有突出的防水拒油性能，其拒油性可達5～6級，防水指數可達90～100。

技術領域

本發明涉及氟化工技術領域，尤其涉及一種陽離子型含氟織物整理劑及制備方法。

背景技術

眾所周知，有機氟材料之所以具有優異的表面性能是因為材料中含有氟元素，氟元素在整個周期表中電負性最強。當氟原子取代有機物中碳鏈上的氫原子后，鍵能將增加；氟原子的半徑比氫原子略大，而比其他元素的半徑小，相鄰氟原子沿碳鏈以螺旋狀分布，剛好能把碳碳鏈緊緊地包住，這樣全氟鏈烴的碳鏈被周圍氟原子很好的保護，就算最小的原子也難以楔入。氟原子極化率很低，造成C-F鍵的極化率也偏小，氟碳原子中的共用電子對偏向氟原子，因而使氟原子帶有多余的負電荷，形成負電荷保護層，使帶負電的親核試劑很難接近碳原子發生化學反應。另外，C-F鍵短而鍵能較大,致使全氟碳鏈剛性強、柔順性差，與活性化學物質作用力小，因此全氟烷烴的熱穩定性及化學穩定性要比烷烴高。

含氟織物整理劑是有機氟材料中的一個非常重要的分枝，已有四十多年的發展歷史，含氟織物整理劑是利用其具有極低的表面能而開發的一種新型材料。經含氟織物整理劑整理過的織物能顯示出非常優異的憎水憎油性能。含氟織物整理劑不但比其他類型的防水劑具有更優異的防水拒油性能，而且最突出的特點是，經過含氟整理劑處理的織物并沒有失去織物原有的透氣性能。

目前國內外的產品基本集中在陰離子乳液的制備，關于陽離子含氟織物整理劑的研究和報道遠遠落后于陰離子乳液。但是陽離子化的乳液在紡織領域的應用有著顯著的優勢，陽離子乳膠粒子有更強的結合能力，與表面帶負電的紡織、皮革、紙張上的靜電作用而留著，有著陰離子乳液無法比擬的功能。因此，提供新型的陽離子型含氟織物整理劑很有必要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷和不足，提供一種防水拒油效果突出的陽離子型含氟織物整理劑。

為了實現上述目的，具體采用如下技術方案：

一種陽離子型含氟織物整理劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備預乳液：將乳化劑與水混合均勻，向所得乳化劑溶液中加入甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、交聯單體和全氟烷基丙烯酸酯四種單體，經乳化，即得所述預乳液；

(2)制備織物整理劑：取部分預乳液，向其中加入部分引發劑進行聚合反應，待聚合反應體系泛藍光后，向所述聚合反應體系中同步滴加剩余的預乳液和引發劑繼續進行聚合反應，待聚合反應結束后，過濾反應液，取濾液，即得所述織物整理劑。

研究發現，針對本發明的體系，如采用一次投料乳液聚合法進行直接聚合，則在反應經歷一段誘導期后，反應開始進行，一旦開始，由于熱量大量產生，熱量不能及時轉移，會使反應器內部溫度急劇升高，單體爆聚；同時，由于反應速率快，導致引發劑大量消耗，致使反應后期無足夠的引發劑，聚合無法進一步進行，體系中殘留單體多，最終產品的轉化率偏低。另外，由于乳化劑親水性較強，如果殘留的乳化劑過多，會導致產品的疏水性降低，因此要保證產物具有良好的防水拒油性能，則乳化劑的加入量越少越好。如采用一次投料乳液聚合法，乳膠粒的不斷長大需要更多的乳化劑來維持穩定，而一次投料乳液聚合法的反應速率過快，加上乳化劑用量少，單體珠滴表面的乳化劑不能迅速擴散吸附到乳膠粒表面以維持乳膠粒的穩定，則易導致乳膠粒子之間的聚結作用力增大，最終導致凝聚使反應失穩。