[發明專利]聚氨酯壓克力復合型無氟撥水劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201910047708.5
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN111454430A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 黃培元;林翊峰;程子豪
• 申請（專利權）人: 福盈科技化學股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/61;C08G18/30;C08J3/07;C08L75/04;C08L33/08;C08L83/07;C08L91/06;D06M15/564;D06M15/643;D06M15/263;D06M13/02;D06M101/06;D06M1
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;任默聞

本發明提供了一種聚氨酯壓克力復合型無氟撥水劑的制備方法，其包含以下步驟：(i)混合5.0至20.0重量份的蠟、5.0至10.0重量份的不飽和單體、3.0至6.0重量份的溶劑、60.0至75.0重量份的水及1.0至4.0重量份的乳化劑；(ii)添加0.1至0.5重量份的起始劑至步驟(i)的混合物中，進行聚合反應以取得一第一撥水劑；(iii)取1.0至99.0重量份的水性聚氨酯中間體，與1.0至99.0重量份的步驟(ii)的所述第一撥水劑混合；以及(iv)加入0.1至0.5重量份的起始劑，使所述水性聚氨酯中間體與所述第一撥水劑產生聚合反應，獲得所述聚氨酯壓克力復合型無氟撥水劑。

技術領域

本發明涉及一種無氟撥水劑，特別是指一種聚氨酯-壓克力復合型水性無氟撥水劑的制備方法以及其應用。

背景技術

紡織用撥水加工劑已具有悠久的歷史。自1950年開始，美國杜邦已應用聚四氟乙烯乳液于織物的撥水與撥油整理。數年后3M公司也成功開發出商品名為“Scotchgard”的織物用含氟防水整理劑，并也開啟了以含氟素單體為主流的撥水整理加工劑應用市場。然而，具環境危害風險及致癌毒性的含氟撥水劑并不符合環境保護的要求，因此，領域中提出以有機類的壓克力聚合物、樹狀聚合物、聚氨酯、蠟是混合物與有機硅，以及非有機類的有機無機混成材料與納米金屬粒子混成材料等材料為主成分的非氟撥水劑。而經過數年的演進，上述非氟撥水劑中僅剩含壓克力聚合物、樹狀聚合物、水性聚氨酯(waterbornepolyurethane)等無氟撥水劑較廣為在業界中使用。

然而，水性聚氨酯須經由復雜的合成步驟與嚴苛的反應條件，甚至需搭配特有的分散技術才得以制作，所以在市場的銷售價格是令人卻步的。樹狀以及壓克力聚合物雖有價格便宜的優點，但在應用效果上仍略顯不足，尤其在所應對的布種上具有較高的應用選擇性。另外，聚氨酯大分子聚合物易有分散性不佳的缺陷，且其儲存與使用安定性也是頗為令人詬病之處。目前現有無氟撥水劑的相關專利(例如TW I491721、US 9234311 B2與CN104788628 B等)，其于織物泛用性、加工后織物的變色性與耐洗性等也都同樣未臻完美。

綜上所述，目前市場使用的無氟撥水劑普遍存有不符需求的缺點，因此領域中急需一種合乎布種應用選擇性低、成本低廉、且質量優良的無氟撥水劑。

發明內容

為解決上述需求，本發明提供一種聚氨酯壓克力復合型無氟撥水劑及其反應中間體(水性聚氨酯中間體)的制備方法，以及此聚氨酯壓克力復合型無氟撥水劑的各種應用。

根據本發明一實施例，提供一種水性聚氨酯中間體的制備方法，其包含下列步驟：

(a)混合2.0至10.0重量份的反應性異氰酸酯聚合物、10.0至20.0重量份的山梨醇酐化合物、2.0至10.0重量份的二羧基端聚二烷基硅氧烷高分子及5.0至15.0重量份的溶劑；

(b)于(a)的混合物中加入0.05至0.3重量份的起始劑以進行聚合反應；以及

(c)于(b)的產物中加入50.0至70.0重量份的水、1.0至4.0重量份的乳化劑、0.2至0.8重量份的醋酸及1.0至5.0重量份的蠟，以形成所述水性聚氨酯中間體。

一實施例中，上述步驟(c)的均質化是在50至95℃及100至600kgf/cm²的壓力下進行。

一實施例中，上述步驟(a)的反應性異氰酸酯聚合物包括二異氰酸鹽三聚物。

一實施例中，上述步驟(a)的山梨醇酐化合物包括山梨醇酯單硬酯酸鹽、山梨醇酯三硬酯酸鹽或其組合。

一實施例中，上述步驟(a)的二羧基端聚二烷基硅氧烷高分子為重量平均分子量(Mw)介于200至4000的二羧基端聚二甲基硅氧烷高分子。

本發明還提供由上述制備方法制備而成的水性聚氨酯中間體。