一種納米復(fù)合抗紫外有機涂層整理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬精細化工領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有抗紫外功能的納米復(fù)合有機娃整理劑 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外(UV)線，亦即波長處于180~400皿的光線，它不僅可引起皮膚表層毛細血管 擴張、發(fā)紅發(fā)炎、色素沉積及DNA損傷，而且能誘發(fā)皮膚癌。據(jù)報道，歐美約1/3左右的皮膚癌 患者可能均與接受過量紫外光線照射有關(guān)。因此，如何防紫外成為頗受關(guān)注的一個課題。
[0003]用含有共輛芳基的紫外線吸收劑如2,4-二徑基二苯甲酬衍生物、苯并S氮挫衍生 物（CN103774417、103726313)或UV屏蔽劑（如無機納米Ti〇2、ZnO粉體或溶膠，見 CN101768854和CN104452295)處理織物，能改善織物的抗紫外功能，并對人體起防護作用。 而將UV吸收劑與屏蔽劑相結(jié)合，能綜合二者的優(yōu)點，運已成為構(gòu)筑防紫外涂層最有效的方 法之一（CN101768854、10:3451949、103726313、103774417等）。
[0004]但單純用有機小分子紫外吸收劑和無機納米屏蔽劑所構(gòu)建的涂層，手感往往較 硬，且柔初性與附著力較差、易脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種納米復(fù)合抗紫外有機涂層整理劑及其制備方法，該有 機涂層整理劑用于織物的整理，既能賦予織物持久性抗紫外性能，又能賦予織物較柔軟的 手感。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用了W下技術(shù)方案：
[0007] -種納米復(fù)合抗紫外有機涂層整理劑，該有機涂層整理劑按質(zhì)量份數(shù)由下列組分 組成:20.0~30.0份聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基娃氧 燒共聚物(UV-I)、5.0~15.0份徑基聚酸封端的聚對苯二酸乙二醇醋(UV-2)、4.5~10.0份 水可分散型苯基改性娃/鐵溶膠、2.0~3.0份水溶性硅烷偶聯(lián)劑、10.0~20.0份水性聚氨醋 粘合劑、0.3~0.5份分散劑、0.5~3.0份增稠劑、0.1~0.5份消泡劑、0.1~0.3份有機錫乳 催化劑W及12.0~31.0份也0。
[000引所述聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基硅氧烷共 聚物(UV-I)的結(jié)構(gòu)如式(1)所示：
[0010] 所述聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基硅氧烷共 聚物化V-I)是用Si-H含量為0.16%W及黏度為100~143m化?S的S甲基娃封端的二甲基 硅氧烷-CO-氨甲基硅氧烷共聚物(P歷S，咸陽秦陽化工廠)與締基混合物經(jīng)娃氨化加成反應(yīng) 而制成，所述締基混合物由締丙基聚氧乙締聚氧丙締酸巧6)、4-(0-徑基-丫 -締丙氧)丙氧 基-2-徑基二苯甲酬(MUV-O)W及乙締基=乙氧基硅烷(VTES)=種物質(zhì)組成;所述締丙基聚 氧乙締聚氧丙締酸(F6)的結(jié)構(gòu)為C出=C肥出0(C2H4〇)a(C3也0)出，平均分子量為1300左右;所 述S甲基娃封端的二甲基硅氧烷-CO-氨甲基硅氧烷共聚物(PHMS)中Si-H鍵與所述締基混 合物中C=C雙鍵的摩爾比為1:1.05，締丙基聚氧乙締聚氧丙締酸(F6):4-(0-?基-丫 -締丙 氧)丙氧基-2-徑基二苯甲酬(MUV-O):乙締基S乙氧基硅烷(VTES)的摩爾比為5:4:1，娃氨 化加成反應(yīng)的溫度為80~90°C，反應(yīng)時間為3~地;日、6、11、1111、1112及1113為0，1，2,3^''正整數(shù)， a:b= 7:3，a+b= 25，mi:m2:郵=1: 5:4,而mi+m2+m3與n的比值取決于原料PHMS中Si-H含量和 平均分子量。
[0011]所述徑基聚酸封端聚對苯二酸乙二醇醋(UV-2)的結(jié)構(gòu)如式(2)所示，平均分子量 為1500~1700:
[0013] 所述徑基聚酸封端聚對苯二酸乙二醇醋(UV-2)是在對甲苯橫酸作用下用對苯二 甲酸(TPA)與乙二醇化G)W及聚氧乙締聚氧丙締酸(陽P)按對苯二甲酸(TPA):乙二醇化G): 聚氧乙締聚氧丙締酸(PEP)的摩爾比=(4~3):(3~2) :2進行分步醋化反應(yīng)制備而成，所述 聚氧乙締聚氧丙締酸(PEP)的結(jié)構(gòu)為冊(C2H4〇)ai(C2H4〇)biH、平均分子量為500且al:bl= 7: 3,所述醋化反應(yīng)溫度為80~85°C，總反應(yīng)時間為10~12h;x取值由TPA與EG的摩爾比所決 定、其值為2~3。
[0014] 所述水可分散型苯基改性娃/鐵溶膠選自水可分散型且經(jīng)苯基改性過的納米Si化 溶膠、納米Ti化溶膠或二者任意比例的混合物，含固量為30~35%，粒徑為20~30nm，用苯 基S乙氧基硅烷與正娃酸乙醋、正鐵酸異丙醋或二者任意比例混合物按摩爾比1:5~10在 堿性條件下水解縮聚制備或從有關(guān)公司購買，如青島微納硅膠科技有限公司、山東大易化 工有限公司等。
[0015] 所述水溶性硅烷偶聯(lián)劑選自2,3-環(huán)氧丙氧丙基S甲氧基硅烷化H-560)或者2,3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷化H-561)，或選自平均分子量為300~500的2,3-環(huán)氧丙基 聚氧乙締聚氧丙締丙基=甲氧基硅烷、2,3-環(huán)氧丙基聚氧乙締聚氧丙締丙基=乙氧基娃 燒、聚氧乙締聚氧丙締丙基=甲氧基硅烷或聚氧乙締聚氧丙締丙基=乙氧基硅烷。
[0016] 所述水性聚氨醋粘合劑選自端基臨時封閉、水溶性而當溫度〉100°C時可釋放出 NCO基團的聚酸型聚氨醋或聚醋型聚氨醋，如CX-9038(含固量約為35%，從湖北要陽創(chuàng)蠢化 工公司購買）；所述分散劑為對無機納米溶膠有良好的潤濕分散作用的烷基芳酸或聚丙締 酸錠鹽(例如，德國迪高公司生產(chǎn)的Tego752W);所述增稠劑為陰離子水溶性聚丙締酸類增 稠劑(例如，北京寶威乳液有限公司、廣州市卓能貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的TA-70)或水溶性非離 子締合型疏水改性的聚氨醋類增稠劑(例如，廣州昂迪化工有限公司生產(chǎn)的8W);所述消泡 劑為水性體系使用、且有良好消泡作用的有機娃或脂肪族礦物油類消泡劑(例如Wacker公 司的SR-30);所述有機錫乳催化劑為二月桂酸二正辛基錫、二月桂酸二下基錫或二醋酸二 下基錫的乳液，含固量為30%。
[0017] 經(jīng)所述有機涂層整理劑處理后的織物的陽光防護因子UPFM0,表現(xiàn)出良好的防紫 外效果W及滑爽、彈挺手感，所述處理包括W下步驟:將所述有機涂層整理劑用刮刀均勻刮 涂在織物表面，然后于100~105°c干燥5~lOmin，再在150~170°C定型1.5~3min，然后于 室溫平衡2地。
[0018]上述納米復(fù)合抗紫外有機涂層整理劑的制備方法，包括W下步驟：
[0019] 將計量的此O、聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基 硅氧烷共聚物(UV-I)W及徑基聚酸封端的聚對苯二酸乙二醇醋化V-2)攬拌混勻，得混合物 料A，向混合物料A中再加入分散劑、消泡劑W及水可分散型苯基改性娃/鐵溶膠后用轉(zhuǎn)速為 300~50化/min的磨砂機研磨分散1.5~化得混合物料B，向混合物料B中再加入水溶性硅烷 偶聯(lián)劑W及水性聚氨醋粘合劑后繼續(xù)研磨10~30min得混合物料C，向混合物料C中再加入 增稠劑W及有機錫乳催化劑后攬拌均勻，得所述有機涂層整理劑，所述有機涂層整理劑的 黏度為2500~SOOOmPa?S。
[0020] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0021]本發(fā)明將有柔軟作用的紫外光吸收劑聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基 甲基硅氧烷-CO-二甲基硅氧烷共聚物(UV-1，有效紫外吸收范圍Amax=243~325nm)、無機納 米UV屏蔽劑水可分散型苯基改性娃/鐵溶膠與具有UV吸收功能且水可分散的徑基聚酸封端 聚對苯二酸乙二醇醋(UV-2)相結(jié)合，再配合W水溶性硅烷偶聯(lián)劑W及水性聚氨醋粘合劑交 聯(lián)固定，利用UV吸收組分與納米屏蔽劑、粘合劑、偶聯(lián)劑多組分之間的協(xié)同增效與固定作 用，不僅能獲得所期望的抗紫外效果、解決涂層固定與手感問題，而且能使織物的防紫外效 果持久。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做詳細說明。
[0023]本發(fā)明W具有柔軟作用的聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基硅氧烷共聚物作紫外吸收組分、W苯基改性的納米娃/鐵溶膠作UV屏蔽劑，然后 將二者與附著力強的聚氨醋粘合劑W及偶聯(lián)劑相結(jié)合，從而制得了一種可用于織物防紫外 整理的納米復(fù)合抗紫外有機涂層整理劑。將其用于織物整理，可獲得柔初與持久抗紫外兼 備的效果。具體描述如下：
[0024] 實施例1
[0025] (1)水溶性紫外吸收組分一一聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基娃氧 燒-CO-二甲基硅氧烷共聚物(UV-I)的合成
[0026]在裝置有攬拌器、回流冷凝管、溫度計的S頸瓶中依次加入IOgSi-H含量為 0.16%、黏度為1OOmPa?S的二甲基娃封端的^甲基硅氧烷-c〇-氨甲基硅氧烷共聚物 (PHMS，含Si-H0.016111〇1)、10.92旨結(jié)構(gòu)為(：此=(：肥此0(〔2此0)3(〔3也0)曲、平均分子量為1300 左右、a:b= 7:3的締丙基聚氧乙締聚氧丙締酸(F6)、2.21g4-化-徑基-丫 -締丙氧)丙氧基-2-徑基二苯甲酬(MUV-O)W及0.3?乙締基S乙氧基硅烷(VTES)，攬拌混勻，加熱升溫至80 °C，再加入50ppm此PtCl6(催化劑），然后控溫80~90°C連續(xù)反應(yīng)地。反應(yīng)結(jié)束，得淺棟色透 明液體，即水溶性聚酸基甲基硅氧烷-CO-二苯甲酬衍生物基甲基硅氧烷-CO-二甲基硅氧烷 共聚物，記作UV-I，黏度約3680m化?S。
[0027] (2)水溶性紫外吸收組分一一徑基聚酸封端聚對苯二酸乙二醇醋(UV-2)的合成
[002引在500mL的S頸瓶中依次加入66.知對苯二甲酸(TPA)、18.62g乙二醇化G)、199.2g苯、l.：3g對甲苯橫酸W及2~3粒沸石，加熱升溫至80~85°C用油水分離器一一索氏提取儀 連續(xù)提水地，然后再加入100.0旨結(jié)構(gòu)為冊侶此0)31((：孤0)誠、平均分子量為500、31:61 = 7: 3的聚氧乙締聚氧丙締酸(PEP)，再繼續(xù)提水化至出水量達到理論值。然后，在80~8