一种有机氟防水防油整理剂乳液及其制备制造技术

本发明专利技术公开了一种有机氟防水防油整理剂乳液及其制备方法，以杂氧全氟烷基（甲基）丙烯酸酯单体作为主要单体，高级脂肪醇丙烯酸和（甲基）丙烯酸羟基酯做为辅助单体聚合而成，可用于纸张和纸板的防水防油整理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纸张、纸板表面整理领域。涉及到一种有机氟防水防油整理剂乳液及其制备方法。
技术介绍
有机氟处理剂品具有较低的界面张力，优良的耐热性以及化学稳定性，因而能赋 予机织织物、皮革、纸张和纸板等基材优异的防水和防油性能。(甲基)丙烯酸酯类高分子具有成膜性好、固化物柔韧性好的特点，用其作为整理 剂处理机织织物、纸张等后，处理品透气性好、有良好的手感。虽然聚(甲基)丙烯酸酯具 有较好的防水性，而且原料易得、成本低，但却不具备防油性能。如果将含氟单体同(甲基) 丙烯酸酯类单体共同聚合，则可以制备出既防水又防油的表面整理剂。 尽管含氟化合物在防水、防油方面有着重要的应用，但是含氟化合物通常需要使 用大量的助剂。此类助剂是在水中和氟单体中都有高溶解度的有机溶剂，溶剂的使用有助 于单体有单体液滴向聚合物乳胶粒中扩散。如美国专利US08/048， 350在聚合时加入丙酮 作为聚合用助剂，日本专利JP309562/1999提出将水溶性的高粘度助剂(25"C时粘度在3cP 以上)如三乙二醇、二丙二醇二甲醚等加入到水中组成复合水系介质。但是溶剂的使用会 导致水系分散液燃点的下降，或者残留在被处理物中，这是很不利的。不论使用何种溶剂， 都会增大体系的VOC值(挥发性有机物)，对环境不利。而本专利技术是一种用于纸张和纸板的 防水防油整理剂乳液，它是一种水分散型的防水防油整理剂，其中不含有那些不受欢迎的 有机溶剂。因此使用起来不仅安全性能高，对环境的影响也很小。 由于(甲基)丙烯酸酯类单体与含氟单体的比重相差较大，在通过乳化聚合、悬浮 聚合等获得共聚物的时候，很难使上述两种可聚单体均匀的分散在聚合介质中，因此在聚 合之前要先通过高速的机械搅拌使其均匀的分散在聚合介质中。 本专利技术是杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸酯单体、高级脂肪醇(甲基)丙烯酸单体、 (甲基)丙烯酸羟基酯类单体，在乳化剂、链转移剂、引发剂存在下乳液聚合得到的含氟共 聚物乳液。本专利技术具有优异的拒水拒油性能，乳液粒径小，而且其中不含有那些不受欢迎的 有机溶剂，因此使用起来不仅安全性能高，对环境的影响也很小。同时本专利技术操作方法简 单，反应条件要求简单。与同类型产品相比不但防水防油效果佳而且成本低。
技术实现思路
本专利技术公开了一种有机氟防水防油整理剂乳液。由杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸 酯单体、高级脂肪醇(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸羟基酯类单体，在乳化剂、链转 移剂、引发剂存在下共聚得到。该防水防油整理剂乳液不含有有机溶剂，而且在保证纸张和 纸板的透气性、柔软度、弹性基础上使其具有优异的防水、防油性。本乳液为乳白色水乳液， 性能稳定，固含量为20 25%。 其中本专利技术所涉及到的碳氟单体为杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸酯单体。它由六3氟环氧丙烷二聚体、三聚体、四聚体与含游离羟基的(甲基)丙烯酸单体酯化反应物，优选 的是三聚体。(甲基)丙烯酸羟基酯类单体的通式为 CH2 = CH (R1) -C00-CnH2n-0H其中，W是氢或甲基，n是整数2，3，4，5或6 ;优选的是3。 碳氢单体为高级脂肪醇丙烯酸酯类，包括(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸十六酯、(甲基)丙烯酸十八酯，优选(甲基)丙烯酸十八酯。(甲基)丙烯酸羟基酯类单体的通式为 CH2 = CH (R1) -C00-CnH2n-0H其中，W是氢或甲基，n是整数2，3，4，5或6 ;优选的是2、3。 所用含氟丙烯酸单体、高级脂肪醇丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸羟基酯类单体 的质量比为20 80 : 75 15 : 5，优选的是55 : 40 : 5。 所用乳化剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂复合表面活性剂，复合乳化剂HLB值为8. 0 15. O，优选HLB值为12. 0的复合乳化剂。 乳化剂用量为总单体质量的7 10%，优选8%。 链转移剂为烷基硫醇，优选的是十二烷基硫醇。 链转移剂用量为总单体质量的1 3。；，优选的是2。；。弓|发剂使用的是水溶性引发剂，优选偶氮二异丁醚。 引发剂用量为总单体质量的7 10%。，优选的是8%。。 其制备方法是将主要单体、辅助体、乳化剂、链转移剂依次加入容器，逐渐滴加水 并搅拌的方式进行预乳化，引发剂以溶液的方式滴进预乳液，在50-80度下进行乳液聚合 6-10小时。 其中用于纸张和纸板的有机氟防水防油整理剂乳液在聚合后按照要求稀释成固 含量为15 30%的乳液，优选固含量为20%的乳液。 在对纸张等基材进行处理时将20%的乳液按6%的比例稀释成纸张等基材所需 的浓度。将纸张在稀释后的乳液中浸泽1 3分钟，然后在12(TC烘干，冷却到室温。经过 处理的纸张等基材即具备了拒水拒油的性能。具体实施方式 实施例1 将120g甲基丙烯酸十八酯、165g六氟环氧丙烷三聚体甲基丙烯酸羟丙酯、15g甲 基丙烯酸羟丙酯、HLB值为12. 0的复合乳化剂24g、十二烷基硫醇0. 4g加入到2000ml的烧 瓶中，在5(TC下加热使其熔化并用连续滴加550g水进行预乳化形成0/W的乳液，最后在氮 气保护的惰性条件下滴加引发剂(2. 4g过硫酸钾引发剂用50g水溶液)聚合5.5小时即得 用于纸张和纸板的防水防油整理剂乳液。 固含量为20%左右的乳液稀释到3%，然后将纸张在稀释后的乳液中浸泽1 3 分钟，在12(TC条件下烘干，冷却到室温，检测拒水性能达90分。 实施例2 将150g甲基丙烯酸十八酯、135g六氟环氧丙烷三聚体甲基丙烯酸羟丙酯、15g甲 基丙烯酸羟丙酯、HLB值为12. 0的复合乳化剂24g、十二烷基硫醇0. 4g加入到2000ml的烧 瓶中，在5(TC下加热使其熔化并用连续滴加550g水进行预乳化形成0/W的乳液，最后在氮 气保护的惰性条件下滴加引发剂(2. 6g过硫到铵引发剂用50g水溶液)聚合5小时即得用 于纸张和纸板的防水防油整理剂乳液。 固含量为20%左右的乳液稀释到3%，然后将纸张在稀释后的乳液中浸泽1 3 分钟，在12(TC条件下烘干，冷却到室温， 实施例3 将80g甲基丙烯酸十八酯、80克丙烯酸十六酯、135g六氟环氧丙烷三聚体甲基丙 烯酸羟乙酯、15g甲基丙烯酸羟丙酯、HLB值为12. 0的复合乳化剂24g、十二烷基硫醇0. 4g 加入到2000ml的烧瓶中，在5(TC下加热使其熔化并用连续滴加550g水进行预乳化形成0/ W的乳液，最后在氮气保护的惰性条件下滴加引发剂(2. 5g过硫酸钾用50g水溶液)聚合6 小时即得用于纸张和纸板的防水防油整理剂乳液。 固含量为20%左右的乳液稀释到3%，然后将纸张在稀释后的乳液中浸泽1 3 分钟，在12(TC条件下烘干，冷却到室温，检测拒水性能达90分。 实施例4 将120g甲基丙烯酸十二酯、165g六氟环氧丙烷三聚体甲基丙烯酸羟乙酯、15g甲 基丙烯酸羟乙酯、HLB值为12. 0的复合乳化剂24g、十二烷基硫醇0. 4g加入到2000ml的烧 瓶中，在5(TC下加热使其熔化并用连续滴加550g水进行预乳化形成0/W的乳液，最后在氮 气保护的惰性条件下滴加引发剂(2. 2g偶氮二异丁脒用50g水溶液)聚合7小时即得用于 纸张和纸板的防水防油整理剂乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机氟防水防油整理剂乳液，是由单体ａ、单体ｂ和单体ｃ构成的重复单元的共聚物。单体ａ是一种杂氧全氟烷基（甲基）丙烯酸酯单体，而单体ｂ为高级脂肪醇（甲基）丙烯酸酯单体，单体ｃ是一种（甲基）丙烯酸羟基酯类单体。其特征在于杂氧全氟烷基（甲基）丙烯酸酯单体作为主要单体，它由六氟环氧丙烷二聚体、三聚体、四聚体与含游离羟基的（甲基）丙烯酸单体酯化反应物，高级脂肪醇丙烯酸和（甲基）丙烯酸羟基酯做为辅助单体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉生，
申请(专利权)人：杨玉生，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]