一種有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯共聚乳液整理劑，特別涉及一種有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚 乳液整理劑、其制備方法及應(yīng)用，屬于紡織品整理劑應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在紡織品化學(xué)整理的領(lǐng)域中，最早應(yīng)用含氟聚合物賦予紡織品拒油拒水性能的 嘗試，是美國(guó)杜邦公司于1950年申請(qǐng)的聚四氟乙烯乳液處理紡織品的專(zhuān)利。隨后，美國(guó) 3M(MinnesotaMiningManufacturing簡(jiǎn)稱(chēng)）公司的科研人員在含氟聚合物在紡織品上的 應(yīng)用，做出了卓越的貢獻(xiàn)，他們首先合成了全氟羧酸與氯化鉻的絡(luò)合物，繼而又完成了丙烯 酸全氟烷基酯共聚乳液。并于1955年以后，正式向市場(chǎng)推出紡織品拒水拒油整理劑商品， 如ScotchgardFC-208等。由于含氟拒水拒油整理劑（以下簡(jiǎn)稱(chēng)含氟整理劑）的問(wèn)世，開(kāi) 發(fā)拒水拒油性能的紡織品便順理成章了，這大大地增加了紡織品的防護(hù)功能，極大地拓寬 了它的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，含氟整理劑正在迅速發(fā)展。由于氟電負(fù)性很大，含氟的聚合物可以 大幅降低臨界表面張力，具有許多優(yōu)異的性能，如防水防油性、防沾污性、自清潔性、熱穩(wěn)定 性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、耐候性、耐腐蝕性和抗氧化等性能等，在許多行業(yè)中已有廣泛的應(yīng) 用。目前，此類(lèi)整理劑的研發(fā)已成為從事紡織、皮革、包裝、涂料以及其他領(lǐng)域的研究人員共 同關(guān)注和開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種可以改善織物拒水拒油、防污性、耐腐蝕性等性能的有 機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑、其制備方法及應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明是將丙烯酸酯類(lèi)單體、丙烯酸類(lèi)單體、含氟單體作為反應(yīng)單體，水溶性過(guò)氧 化物作為引發(fā)劑，陰離子型乳化劑與非離子型乳化劑以一定比例復(fù)配作為乳化劑，NaHCO3 作為緩沖劑，去離子水作為溶劑，采用乳液共聚中半連續(xù)種子乳液法制備有機(jī)氟_丙烯酸 酯共聚乳液整理劑。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑，所述共聚乳液整理劑的配方如下：
[0007] 總單體：丙烯酸酯類(lèi)單體25~40重量份，功能性單體0. 5~3. 0重量份，含氟單 體5. 0~20. 0重量份；
[0008] 復(fù)配乳化劑：I. 0%~10. 0% (重量）總單體重量份；
[0009] 引發(fā)劑：0? 5%~3. 0% (重量）總單體重量份；
[0010] 緩沖劑：1. 0%~2. 0% (重量）總單體重量份；
[0011] 去離子水：40~80重量份；
[0012] 其中：
[0013] 所述的引發(fā)劑選擇水溶性過(guò)硫酸鹽；
[0014] 所述的復(fù)配乳化劑選擇陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑，其中所述的陰離子型 乳化劑與所述的非離子型乳化劑復(fù)配的質(zhì)量比為3:5;
[0015] 所述的緩沖劑為NaHCO3。
[0016] 優(yōu)選地，所述的丙烯酸酯類(lèi)單體選擇甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸乙酯其中的一種或幾種的任意組合。
[0017] 優(yōu)選地，所述的功能型單體選擇丙烯酸、丙烯腈其中的一種或兩種的任意組合。
[0018] 優(yōu)選地，所述的含氟單體選擇甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯其中的 一種或兩種的任意組合。
[0019] 優(yōu)選地，所述的陰離子型乳化劑選擇十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述 的非離子型乳化劑選擇辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
[0020] 優(yōu)選地，所述水溶性過(guò)硫酸鹽選擇過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
[0021] -種制備上述的有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑的方法，包括如下步驟：
[0022] (1)預(yù)乳液的制備
[0023] A、將上述陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑復(fù)配的乳化劑與去離子水配置成乳 化劑溶液；
[0024] B、將上述過(guò)硫酸鹽與去離子水配置成引發(fā)劑溶液；
[0025] C、將部分所述丙烯酸酯類(lèi)單體、全部所述含氟單體、部分所述步驟A的乳化劑溶 液加入到混合容器中，在常溫下攪拌20-30min，超聲波分散20-30min制得所述預(yù)乳液；
[0026] (2)共聚乳液的制備
[0027]D、將剩余的所述丙烯酸酯類(lèi)單體、全部的所述功能性單體、全部的所述緩沖劑、去 離子水、剩余的乳化劑溶液加入到另一混合容器中超聲分散20-30min，升溫至50-60°C磁 力攪拌 2〇_3〇min;
[0028] E、升溫至70_85°C恒溫下，緩慢滴加部分所述步驟B的引發(fā)劑溶液，等待乳液出現(xiàn) 藍(lán)光，保溫得到所述種子乳液；
[0029] F、將上述步驟C制備的預(yù)乳液和剩余的引發(fā)劑溶液同時(shí)滴加到所述步驟E的種子 乳液中，保溫反應(yīng)60-120min后迅速冷卻至40°C以下，過(guò)濾即得共聚乳液。
[0030] 優(yōu)選地，
[0031] 所述步驟A中，乳化劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為2%~5%;
[0032] 所述步驟B中，引發(fā)劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.5%~2% ;
[0033] 所述步驟C中，加入的部分所述丙烯酸酯類(lèi)單體為10-15重量份；
[0034] 所述步驟C中，加入的部分所述步驟A的乳化劑溶液占步驟A的乳化劑溶液的體 積百分?jǐn)?shù)為30 %~40%;
[0035] 所述步驟D中，加入的去離子水為20~30重量份；
[0036] 所述步驟E中，滴加的部分所述步驟B的引發(fā)劑溶液占步驟B的引發(fā)劑溶液的體 積分?jǐn)?shù)為1/3~1/2;
[0037] 所述步驟E中，保溫時(shí)間10~20min;
[0038] 所述步驟F中，步驟C制備的預(yù)乳液與剩余的引發(fā)劑溶液同時(shí)滴加到所述步驟E 的種子乳液中的滴加時(shí)間為15_40min。
[0039] 上述的有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑在織物上的應(yīng)用。
[0040] 其整理工藝為：將織物在配置好的整理液中處理5-30min(二浸二乳，乳液率 70% -80% )，然后在70-100°C下預(yù)烘3-6min，再150-180°C下焙烘3-6min即得到整理后織 物。
[0041] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0042] 本發(fā)明制備的有機(jī)氟_丙烯酸酯共聚乳液整理劑具有較高的轉(zhuǎn)化率和優(yōu)良的性 能，如：耐化學(xué)穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、耐高溫低溫性等。乳液成膜后膠膜表面光滑，無(wú)縮皺，具 有低表面張力，低表面能，優(yōu)良的疏水疏油及防污性能，而且具有耐腐蝕性、耐洗性、耐摩擦 性等優(yōu)良性能。制備過(guò)程中原料均屬于無(wú)污染藥品，不使用N-羥甲基丙烯酰胺等含N交聯(lián) 劑，無(wú)甲醛釋放，滿足環(huán)保要求。經(jīng)其整理后，亞麻織物除克服了其自身板硬、易褶皺等缺陷 外，還在獲得優(yōu)異的拒水拒油、防污性能的同時(shí)，兼具良好的耐高低溫、柔軟等服用性能，而 且還能提高織物的斷裂強(qiáng)度，并且本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，工藝條件容易滿足，易于實(shí)現(xiàn)工 業(yè)化生產(chǎn)，可做到節(jié)能、環(huán)保的要求，適應(yīng)現(xiàn)代紡織印染工業(yè)的發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液膠膜紅外光譜譜圖
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅用于例證 的目的，決不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045] 一、有機(jī)氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑的制備
[0046]實(shí)例1
[0047] (1)預(yù)乳液的制備
[0048] A、將十二烷基硫酸鈉0.45g、辛基酚聚氧乙烯醚0.75g用一定量去離子水配制得 到30mL的乳化劑溶液；
[0049] B、將過(guò)硫酸鉀0.32g用去離子水配制成引發(fā)劑溶液16mL。
[0050] C、將甲基丙稀酸甲酯3. 6g、丙稀酸丁酯3. 6g、甲基丙稀酸十二氟庚酯3. 0g、IOmL 上述乳化劑溶液依次加入到三口瓶中超聲混合20min再慢速攪拌20min制得預(yù)乳液。
[0051] (2)共聚乳液的制備
[0052] D、另將剩余20mL乳化劑溶液、3. 6g甲基丙稀酸甲酯、3. 6g丙稀酸丁酯、0. 9g丙稀 酸、緩沖劑碳酸氫鈉〇. 3g、去離子水20mL加入到裝有溫度計(jì)和冷凝管的四口瓶中，通入冷 凝水，并在50°C水浴中以恒定的速度磁力攪拌20min，
[0053] E、升溫，待溫度升至80°C，將引發(fā)劑溶液6mL緩慢滴加到四口瓶?jī)?nèi)，當(dāng)體系出現(xiàn)藍(lán) 光時(shí)，保溫20min，得到所述種子乳液；
[0054] F、將預(yù)乳液和剩余的引發(fā)劑溶液IOmL同時(shí)加入上述種子乳液，15min滴加完畢， 繼續(xù)保溫反應(yīng)1小時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束，將體系快速冷卻到40°C以下，過(guò)濾、出料，即得所需共聚 乳液。
[0055] 共聚乳液性能：測(cè)得乳液固含量為23. 08%，凝