一種環保型全氟織物整理劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及織物整理助劑領域，尤其涉及一種環保型全氟織物整理劑制備方法。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，氟原子電負性大，半徑小，與碳成鍵后鍵能大，這使得含氟表面活性劑 具有"三高"、"兩憎"的特性，即高表面活性、高耐熱穩定性、高化學穩定性和憎水憎油性， 因此含氟表面活性劑得到了廣泛的應用，成為當今織物、皮革、紙張等多種底材的優良整理 劑。
[0003] 含氟織物整理劑可以賦予織物優良的拒水和拒油性能，是其他織物整理劑無法替 代的。聚合型含氟織物整理劑是由含氟的丙烯酸單體和多種碳氫類丙烯酸單體按照一定的 比例進行乳液共聚得到的，碳氫類丙烯酸單體的加入可以提高聚合物的成膜性、降低成本， 并且可以增加聚合物的其他功能，如纖維附著性、耐摩擦性、耐洗性等。
[0004] 目前市場上普遍使用的是C8型的含氟織物整理劑，此類整理劑具有非常優異的 低表面能和拒水拒油效果，但由于存在難降解性、迀移性和累積毒性，全球已禁止使用全氟 辛基磺酰胺衍生物（PF0S)和全氟辛酸（PF0A)，因此尋找可替代的環保型織物整理劑成為 當今織物助劑領域的研究熱點。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種環保型全氟織物整理劑及其制備方法，它可以替代C8 型織物整理劑，起到環保作用，并且賦予織物優良的拒水拒油性能。
[0006] 為達到上述發明目的，本發明所采用的技術方案是提供一種環保型全氟織物整理 劑，其制備組分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯類單體、丙烯酸硬脂酸酯類單體、N-羥甲基丙 烯酰胺、復合乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水，各組分的重量百分比含量為：
[0007] 全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯：10~20份；
[0008] 丙烯酸硬脂酸酯：10~15份；
[0009]N-羥甲基丙烯酰胺：1~5份；
[0010] 復合乳化劑：陽離子乳化劑1~2份、非離子乳化劑1~2份；
[0011] 鏈轉移劑：0. 01~0.05份；
[0012] 引發劑：0.2~1份；
[0013] 水：60 ~80 份；
[0014] 本發明提供的環保型全氟織物整理劑的制備方法，包括如下步驟：
[0015] 1)、預乳化
[0016] 按重量計，稱取全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯10~20份，丙烯酸硬脂酸酯10~15份， N-羥甲基丙烯酰胺1~5份，復合乳化劑共3份，鏈轉移劑0. 01~0. 05份，加入1000毫升 的三口燒瓶，800~1300rpm高速攪拌10~20分鐘進行預乳化，然后加入去離子水60~ 80份，預乳化20~30分鐘，得到乳白色的預乳液。
[0017] 2)、聚合
[0018] 將上述預乳液三分之一倒入1000毫升三口燒瓶，攪拌并通氮氣，升溫至50~60°C 加入0. 2~1份引發劑然后升溫至60~70°C，反應半小時后，采用半連續的加料方式，開始 滴加另三分之二的預乳液，溫度保持在60~70°C，2~4小時內滴加完，然后保溫反應1~ 2小時，再升高溫度2~5°C反應1~2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0019] 本發明中含氟織物整理劑所采用的單體是全氟壬烯氧基苯甲酸丙烯酯或全氟己 烯氧基苯甲酸丙烯酯，在有效克服了短碳鏈拒水拒油性差的缺點的基礎上，成功替代了C8 型含氟整理劑。
[0020] 本發明與傳統工藝相比具有以下優點：
[0021] 1.陽離子與非離子復合乳化體系。選擇陽離子與非離子復合體系的乳化劑一方面 可以提高乳化效果和增加乳液的穩定性，另一方面由于織物纖維一般呈電負性，陽離子的 乳膠粒容易在纖維表面牢固地均勻附著。
[0022] 2.聚合過程中采用了半連續式的加料方式，這樣可以得到粒徑比較小的乳液，更 加有利于乳液的貯存穩定性。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過實施例對本發明進行具體的描述
[0024] 實施例1 :
[0025] 稱取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯100g，丙烯酸硬脂酸酯75g，N-羥甲基丙烯酰胺 25g，復合乳化劑15g，鏈轉移劑十二烷基硫醇0. 25g，加入1000毫升的三口燒瓶，1300rpm高 速攪拌20分鐘進行預乳化，然后加入去離子水400g，預乳化30分鐘，得到乳白色的預乳液。
[0026] 將上述預乳液三分之一倒入1000毫升的三口燒瓶，攪拌并通氮氣，升溫至60°C時 加入5g引發劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽然后升溫至70°C，反應半小時后，采用半連續性的加 料方式，開始滴加另三分之二的預乳液，溫度保持在70°C，4小時內滴加完，然后保溫反應2 小時，再升高溫度5°C反應2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0027] 實施例2:
[0028] 稱取全氟壬稀氧基苯甲酸丙烯酯50g，丙烯酸硬脂酸酯50g，N-羥甲基丙烯酰胺 5g，復合乳化劑15g，鏈轉移劑十二烷基硫醇0. 05g，加入1000毫升的三口燒瓶，800rpm高速 攪拌10分鐘進行預乳化，然后加入去離子水300g，預乳化20分鐘，得到乳白色的預乳液。
[0029] 將上述預乳液三分之一倒入1000毫升的三口燒瓶，攪拌并通氮氣，升溫至50°C時 加入lg引發劑偶氮二氰基戊酸然后升溫至60°C，反應半小時后，采用半連續性的加料方 式，開始滴加另三分之二的預乳液，溫度保持在60°C，2小時內滴加完，然后保溫反應1小 時，再升高溫度2°C反應1小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。
[0030] 織物整理應用
[0031] 取乳液250~300g，用5升自來水稀釋，采用一浸一乳工藝將織物樣品進行處理， 然后將測試布樣置于120°C的烘箱中烘干2min，再在160°C下培烘2min，冷卻，回潮后進行 拒水性能檢測。
[0032] 性能測試
[0033]按AATCC-22法（噴淋法）進行拒水性的檢測，在Y(B) 813型織物沾水度測試儀用 水噴淋后，觀察織物表面沾濕程度，根據沾濕面積分為0分、50分、60分、70分、80分、90分、 100分，其中〇分表示水滲透過織物，無拒水性，100分表示被淋的表面不沾水滴，拒水性能 最佳。
[0034] 采用六氟丙烯齊聚物制備的含氟織物拒水整理劑FC-510在灰色尼龍塔絲隆、黑 色全滌春亞紡、米色全棉府綢進行拒水性能檢測結果見下表。
[0035]
【主權項】
1. 一種環保型全氟織物整理劑，其制備組分包括全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯類單體、丙 烯酸硬脂酸酯類單體、N-羥甲基丙烯酰胺、復合乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水，其特征在 于：各組分的重量百分比含量為： 全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯：10~20份； 丙烯酸硬脂酸酯：10~15份； N-羥甲基丙烯酰胺：1~5份； 復合乳化劑：陽離子乳化劑1~2份、非離子乳化劑1~2份； 鏈轉移劑：〇. 01~〇. 05份； 引發劑：0.2~1份； 水：60~80份。2. 根據權利要求1所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于：包括如下 步驟： 1) 、預乳化 按重量計，稱取全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯10~20份，丙烯酸硬脂酸酯10~15份，N-羥 甲基丙烯酰胺1~5份，復合乳化劑共3份，鏈轉移劑0.01~0.05份，加入1000毫升的三 口燒瓶，800~1300rpm高速攪拌10~20分鐘進行預乳化，然后加入去離子水60~80份， 預乳化20~30分鐘，得到乳白色的預乳液； 2) 、聚合 將上述預乳液三分之一倒入1000毫升三口燒瓶，攪拌并通氮氣，升溫至50~60°C加入 0. 2~1份引發劑然后升溫至60~70°C，反應半小時后，采用半連續的加料方式，開始滴加 另三分之二的預乳液，溫度保持在60~70°C，2~4小時內滴加完，然后保溫反應1~2小 時，再升高溫度2~5°C反應1~2小時，降溫出料，過濾，得到整理劑乳液。3. 根據權利要求2所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，全氟烯氧 基苯甲酸丙烯酯單體有兩類，分別是全氟壬烯氧基苯甲酸丙烯酯單體或全氟己烯氧基苯甲 酸丙烯酯單體。4. 根據權利要求2所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 1)中采用的鏈轉移劑為十二烷基硫醇或脂肪族硫醇。5. 根據權利要求2所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 1) 中采用了陽離子與非離子復合乳化劑。6. 根據權利要求2所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 2) 中所用的引發劑為水溶性的偶氮類的鹽酸鹽。7. 根據權利要求2所述的環保型全氟織物整理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 2)中預乳劑加完后反應溫度保持為65~70°C。
【專利摘要】本發明公開了一種環保型全氟織物整理劑及其制備方法，利用全氟烯氧基苯甲酸丙烯酯單體與其他丙烯酸單體進行共聚得到了性能穩定的乳液，將乳液用于織物整理及性能檢測，其拒水拒油性能效果優良。本發明公開的含氟織物整理劑可以替代C8型織物整理劑，賦予織物優良拒水拒油性能的基礎上，起到環保作用。
【IPC分類】C08F220/58, C08F220/10, C08F220/30, D06M15/263
【公開號】CN105131177
【申請號】CN201510510343
【發明人】曹成波, 閆建偉, 欒曉玉, 邢丹寧, 王小皎, 沈新春
【申請人】山東大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月19日