[發明專利]一種基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710114768.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106832194B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李戰雄;陳蕾;遇娜;劉群
• 申請（專利權）人: 南通紡織絲綢產業技術研究院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/50;C08G18/10;C08G18/32;D06M15/576;D06M101/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強

本發明公開了一種基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液及其制備方法與應用；非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑加入到去離子水中，慢慢滴加含氟烷基聚氨酯溶液，繼續高速攪拌，得到均勻的整理液；含氟烷基聚氨酯由含氟烷基共聚醚二元醇與二異氰酸酯在含氟增溶劑存在下進行加成聚合反應；氟烷基側基型聚醚嵌段構造使含氟聚氨酯具有高氟含量，因此表面能低；聚氨酯乳化后配制成整理液，用于織物后整理對水接觸角高于139.5o，具有優異的拒水功能。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯整理液，具體涉及一種基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液及其制備方法與應用，屬于聚氨酯高分子和紡織整理助劑領域。

背景技術

高分子固體的表面自由能（γ_c）與其表面組成的元素有關。氟原子的引入使表面自由能顯著降低，且氟原子取代越多，則降低表面自由能的效果越明顯。如果把氟原子引入到織物纖維表面，使得織物表面氟原子達到一定濃度時，纖維的臨界表面張力就會大幅度下降，而當臨界表面張力降低到水與油不能自行鋪展的時候，就會在織物表面產生拒水拒油效果。含氟整理劑證實據此原理而開發應用。目前所使用的織物防水劑絕大部分為側鏈氟烷基型聚丙烯酸酯，因為由含氟烷基丙烯酸酯通過自由基聚合可以在聚合物分子主鏈上很方便地引入側基氟烷基。

聚氨酯材料雖然具有比聚丙烯酸酯更優越的高低溫性能和力學性能，但在聚氨酯側基上引入氟烷基卻并不容易。眾所周知，合成聚氨酯的原料為聚合物型二元醇（或多元醇）和二異氰酸酯。由于合成聚合物型二元醇的單體缺少氟烷基化產品，因此難以獲得側基型含氟聚合物二元醇；通過二異氰酸酯氟烷基化實現聚氨酯氟烷基化的思路也存在諸多問題，如二異氰酸酯由于分子量小，即使氟烷基化也難以在聚氨酯大分子上引入很多的氟烷基。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液及其制備方法，具有優異的低表面能、拒水性能。

本發明公開了一種基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液的制備方法，包括如下步驟，將非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑加入到去離子水中，然后滴加含氟烷基聚氨酯溶液，攪拌，得到基于含氟聚氨酯的紡織品拒水整理液；所述含氟聚氨酯的化學結構式為：

其中，w為2~7；m為3~100；n為1~100；x為1~50；y為1~20；

R為-(CH₂)₆-或-Ph(CH₃)-；R′為-(CH₂)₄-。

上述技術方案中，在含氟增溶劑作用下，由含氟烷基聚醚二元醇與二異氰酸酯加成聚合，經擴鏈反應得到含氟聚氨酯。包括如下步驟，將酮類溶劑、含氟增溶劑混合后加入含氟烷基共聚醚二元醇、二月桂酸二丁基錫；然后于40～65℃下滴加二異氰酸酯，反應1～12小時；然后加入1,4-丁二醇，繼續反應1～12小時，得到含氟聚氨酯。

上述技術方案中，所述酮類溶劑為丙酮、丁酮或環己酮中的任意一種；所述含氟增溶劑為三氟甲苯和1,3-二（三氟甲基）苯中的任意一種；所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI）和六亞甲基二異氰酸酯（HDI）中的任意一種。

上述技術方案中，酮類溶劑、含氟增溶劑、含氟烷基共聚醚二元醇、二月桂酸二丁基錫、二異氰酸酯、1,4-丁二醇的質量比為（10～50）∶（10～30）∶（10～50）∶（0.2～1）∶（5～30）∶（0.4～3）。

上述技術方案中，滴加二異氰酸酯的時間為15分鐘～1小時。

上述技術方案中，所述含氟烷基共聚醚二元醇由含氟氧雜環丁烷與含氟環氧單體聚合得到。在反應器中加入氯代烷烴類溶劑和起始劑；然后于0～10℃下加入三氟化硼乙醚；然后滴加含氟氧雜環丁烷與含氟環氧單體，進行開環聚合反應，得到含氟烷基共聚醚二元醇；所述起始劑為乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的任意一種。