一种含氟织物整理剂的制备方法技术

技术编号:6711398 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种含氟织物整理剂的制备方法,它是利用十二氟庚醇或十六氟壬醇中的至少一种与甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯两者中的一种在催化剂作用下,制备得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯;所述甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯中的至少一种与甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的至少一种进行乳液共聚,制备得到含氟织物整理剂;在所述上述过程中加入复合乳化剂和引发剂。本发明专利技术中所利用的十二氟庚醇或十六氟壬醇价格低廉,有利于含氟织物整理剂的推广应用。本发明专利技术所得到的含氟织物整理剂防水、防油性能好,能应用于棉、涤纶、棉或涤混纺织品及纸张的防水、防油整理剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含氟聚合单体及含氟织物整理剂乳液的制备方法。
技术介绍
含氟织物整理剂是纺织品生产中的一种后整理助剂,它施加于织物表面使织物的 表面性能发生巨大的变化,从而赋予织物特殊功能。含氟织物整理剂在强酸、强碱、高温和 高辐射等各种环境下均显示出稳定性,经其处理后的织物可保持良好的手感,优良的透气 性、透湿性。由于具有憎水憎油性、防污性、耐洗性、耐摩擦性、耐腐蚀性等各方面不可比拟 的优势,得到了广泛的关注。早在20世纪50年代国外就开始含氟织物整理剂的研究。1950年,美国DuPont公 司率先以聚四氟乙烯乳液作为织物整理剂。1953年,美国3M公司研制成功以全氟羧酸铬络 合物为主体的织物整理剂,由于耐洗涤性差,很快被性能更好的含氟丙烯酸酯的聚合物所 代替。1956年,3M公司研制成功了以“kotchgardFC-208”为代表的FC系列织物整理剂, 其有效成分组成为含氟丙烯酸酯的聚合物。我国含氟织物整理剂从上世纪六十年代中期开始,中科院有机化学研究所与上海 有机氟材料研究所立题共同研制含氟织物整理剂,确立了调聚法、电解氟化法及全氟丙酮 三条技术路线。七十年代中期上海有机氟材料研究所和上海纺织科学研究院、上海第二印 染厂等单位协作,以改善油井下作业工人劳动保护条件为课题,研制油井下作业透气、防 油、防水劳动保护服材料,经过三年多努力,制成了以含氟丙烯酸酯为主体的共聚乳液。经 它处理后的劳动保护服满足了透气、防油、防水的要求,穿着舒服,在一定程度上改善了油 井下作业工人的劳动保护问题。七十年代末期八十年代初期中科院有机化学研究所曾与上 海市水星雨衣厂协作研制防水防油剂。但是目前制备含氟整理剂乳液所用含氟单体为丙烯酸全氟烷基酯,该丙烯酸全氟 烷基酯价格十分昂贵,严重制约了含氟织物整理剂的推广应用,因此,研制价廉质优的织物 整理剂具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供,该方法的生产成本 低、能生产出防水防油效果好的含氟织物整理剂。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是这样的一种含氟织物整理剂的制 备方法,该制备方法是利用十二氟庚醇或十六氟壬醇中的至少一种与甲基丙烯酸或甲基丙 烯酸甲酯两者中的一种在催化剂作用下,制备得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸 十六氟壬醇酯;所述甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯中的至少一种与 甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的至少一种进行乳液共聚,制备得到含氟织 物整理剂;在所述上述过程中加入复合乳化剂和引发剂。所述复合乳化剂为十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物;所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸氨;所述催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸。作为优选,所述复合乳化剂中十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比例为 1 1 2。含氟织物整理剂的制备方法是按如下步骤进行(1)在搅拌条件下,加入十二氟庚醇或十六氟壬醇两者中的一种,甲基丙烯酸或 甲基丙烯酸甲酯两者中的一种,再加入催化剂、阻聚剂,最后通入氮气;在80 140°C下反 应3 他,冷却后,分去酸,有机相用2. 5 %的碳酸氢钠水溶液洗至微碱性,再用去离子水 洗至中性,分出有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,将反应混合物进行减压蒸馏,得到甲基 丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯;其中以十二氟庚醇或十六氟壬醇的质 量为基准,所述甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1 1 1. 5,浓硫酸的重量比为 10% 150%,对甲苯磺酸的重量比为1. 0% 5. 0%,阻聚剂的重量比为0. 5% 2. 5%,所 述阻聚剂为吩噻嗪或对苯二酚中的一种;(2)在甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯中加入去离子水,再 加入甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的至少一种,最后加入复合乳化剂、引 发剂;通氮气30min后,预乳化30 60min,取出约三分之二的预乳液备用,剩下三分之一 预乳液加热;当温度达到75 85°C时停止升温,待乳液呈蓝色时,开始滴加上述备用的预 乳液;预乳液2 他滴加完毕,然后保持温度1 池,冷却即得成品乳液;其中以预乳液 的总重量为基准,去离子水的重量比为50% 80%,丙烯酸丁酯的重量比为1.0% 20% 的,甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯的重量比为1. 0% 10%,甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基 丙烯酸十六氟壬醇酯的重量比为5. 0% 30%,复合乳化剂的重量比为0. 5% 2. 0%、引 发剂比重量为0. 2% 2%。与现有技术相比,本专利技术的优点在于1、本专利技术是利用生产四氟丙醇时所产生的副产品十二氟庚醇或十六氟壬醇为基 本原料,通过酯化,制备得到含氟聚合单体甲基丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十六氟壬 酯,然后再将上述含氟聚合单体与丙烯酸酯或苯乙烯及其混合物进行乳液共聚,得到一种 新型、价廉的有机氟整理剂乳液,而作为四氟丙醇生产中所产生的副产品——十二氟庚醇 或十六氟壬醇价格低廉,变废为宝,有利于含氟织物整理剂的推广应用。2、本专利技术所得到的含氟织物整理剂防水、防油性能好,能应用于棉、涤纶、棉或涤 混纺织品及纸张的防水、防油整理剂。具体实施例方式实施例1甲基丙烯酸含氟单体的制备在搅拌条件下,依次向250ml三颈瓶中加入64. Og 十二氟庚醇、18. 9g甲基丙烯酸、6.4g浓硫酸、1.5g吩噻嗪。通入氮气,在85°C下反应3 6h后,将温度升高至110°C,蒸去过量的甲基丙烯酸。冷却后,用2. 5%的碳酸氢钠水溶液洗 至微碱性,再用去离子水洗至中性,分出有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,将反应混合物 进行减压蒸馏,得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯,得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯的纯度可以 用气相色谱法进行分析。含氟织物整理剂乳液的制备在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml的四口烧瓶中,加入70g去离子水及15g丙烯酸丁酯、5g苯乙烯、5g甲基丙烯酸十二氟庚酯的混 合物、1.2g摩尔比为1 2的十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚混合的复合乳化剂、0.2g 过硫酸铵引发剂。通氮气30min后,调节转速lOOOrpm,预乳化30 60min,取出约三分之 二的预乳液装在滴液漏斗中,剩下的预乳液水浴加热。当烧瓶内液体温度达到75 85°C时 停止升温并注意保持恒温,当瓶内乳液呈蓝色时,开始滴加上述备用的预乳液;预乳液2 6h滴加完毕,然后保持温度1 池,冷却即得成品乳液。实施例2甲基丙烯酸含氟单体的制备在搅拌条件下,依次向250ml三颈瓶中加入64. Og 十二氟庚醇、30. Og甲基丙烯酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸、1.5g对苯二酚。通入氮气,在85°C 下反应3 他后,将温度升高至110°C,蒸去过量的甲基丙烯酸甲酯。冷却后,用2. 5%的 碳酸氢钠水溶液洗至微碱性,再用去离子水洗至中性,分出有机层,用无水硫酸镁干燥后过 滤,将反应混合物进行减压蒸馏,得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯,得到甲基丙烯酸十二氟庚 醇酯的纯度可以用气相色谱法进行分析。含氟织物整理剂乳液的制备在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml的四 口烧瓶中,加入60g去离子水及IOg丙烯酸丁酯、5g甲基丙烯酸甲酯、20g甲基丙烯酸十二 氟庚酯、1.2g摩尔比为1 1的十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚混合的复合乳化本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含氟织物整理剂的制备方法,其特征在于:该制备方法是利用十二氟庚醇或十六氟壬醇中的至少一种与甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯两者中的一种在催化剂作用下,制备得到甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯;所述甲基丙烯酸十二氟庚醇酯或甲基丙烯酸十六氟壬醇酯中的至少一种与甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的至少一种进行乳液共聚,制备得到含氟织物整理剂;在所述上述过程中加入复合乳化剂和引发剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毛逢银张利邹元庆
申请(专利权)人:四川理工学院
类型:发明
国别省市:51

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