一种织物整理剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种织物整理剂及其制备方法，属于印染助剂技术领域。该织物整理剂同时含有聚醚链段、环氧基团和含氟链段，其中的含氟链段一端含烯烃。将发明专利技术应用于印染以及织物整理剂的制备，具有原料安全、工艺简便等优点，同时既能保持织物原有的服用性能和手感，又能有效提高织物的拒水拒油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种织物整理剂及其制备方法，属于印染助剂

技术介绍
聚硅氧烷是一类有着特殊硅氧主链结构的半有机、半无机结构的高分子化合物，有优良的耐热性、耐候性、独特的低玻璃化转变温度、低表面张力等特性。含氟有机硅高分子不仅具有有机硅高分子的特性，而且含氟基团的引入使之具有优良的的耐油、耐溶剂性能，即综合了氟的高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性、憎水性和憎油性的“三高两憎”特性。即含氟有机硅类整理剂兼具聚硅氧烷及氟聚合物的优越性能。自1956年美国3M公司研制出商品名为Scotethguard的防水、防油、防污含氟整理剂以来，含氟整理剂因其高效、稳定、耐腐蚀和耐摩擦等优势引起人们极大的兴趣而得到不断的发展。特别是含全氟辛基化合物的织物整理剂，因其具有优良的憎水、憎油性，以及防污和易去污性能，在织物染整行业占有重要地位。但是有研究发现含8个碳以及以上的全氟类拒水拒油剂中，作为杂质含有微量的PFOA，而PFOA在环境中的自然降解能力低、生物累积性高，有远距离迁移性，现已被欧盟决议全面禁止。因此开发新的环保型拒水拒油整理剂是新的发展趋势。有研究表明，全氟短碳链(含6个碳以及以下)的拒水拒油整理剂中不含有PFOA，而且含6个碳的全氟化合物的拒水拒油性能良好，而环氧基团的引入能增强整理剂的防污与易去污性。基于此，做出本专利申请。
技术实现思路
为了克服现有整理剂所存在的上述缺陷，本专利技术首先提供一种原料安全、工艺简便，同时既能保持织物原有的服用性能和手感，又能有效提高织物的拒水拒油效果的含氟短碳链有机硅类织物整理剂。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种织物整理剂，该织物整理剂同时含有聚醚链段、环氧基团和含氟链段。作为优选：所述的含氟链段一端含有烯烃链段。更优选的，所述的含氟链段的结构式为或所述的织物整理剂是由含氢硅油通过硅氢加成引入聚醚链段、环氧基团和含氟链段所得。同时，本专利技术还提供了一种具有上述特征织物整理剂的制备方法，以主原料、辅助原料、第三单体、催化剂、促进剂作为反应介质，真空状态下进行如下反应：(1)预处理：在惰性气体保护下加热至50-60℃，间歇式加入主原料和促进剂；(2)预反应：依次加入辅助原料和催化剂，在50-60℃下反应2-6小时，降温至40-60℃；(3)硅氢加成反应：加入第三单体，并将温度调整至40-60℃，继续反应10-12小时，即得成品，其中，上述反应均是在纯净氮气保护下进行的；所述主原料为含氢硅油和含氟烷烃；为了增加整理织物的耐洗性，提高拒水拒油整理剂的反应性、吸附性和交联性，所述辅助原料为烯丙基聚醚和烯丙基缩水甘油醚，并优选的是烯丙基缩水甘油醚；所述第三单体为全氟丁基乙烯或/和全氟己基乙烯。作为优选：所述的含氢硅油的结构通式为：更优选的，其中a＝17～20，b＝6。所述的烯丙基聚醚的结构通式为：更优选的，其中，n＝7，m＝0，R为甲基。在氟硅织物拒水拒油整理剂中引入聚醚链段，能使整理剂具有良好的表面活性，通过改变引入聚醚的种类、数量及位置，可以有效地调节亲水亲油性，在乳化过程中，避免出现“破乳”、“漂油”现象。所述的烯丙基聚醚、烯丙基缩水甘油醚与含氟烷烃的摩尔比为1:(0.5-2):(1-4)，含氢硅油的添加量为总添加体积(指主原料、辅助原料、第三单体、催化剂、促进剂添加后的总体积)的40-80％。更优选的，投料比AGE(烯丙基缩水甘油醚):PEO(烯丙基聚醚):PBFE(全氟烷烃)为：摩尔比为1:1:4，1:2:3，2:1:3，2:2:2。所述的催化剂为铂催化剂。更优选的，所述的催化剂为Karstedt’s催化剂，在提高反应转化率的同时，也有利于增强原料的利用率。所述的促进剂为四氢呋喃。本专利技术在克服现有整理剂的缺点，提供一种原料安全，工艺简便，同时既能保持织物原有的服用性能和手感，又能有效提高织物的拒水拒油效果的整理剂的制备方法。其所提供的有机氟硅织物拒水拒油整理剂，由含氢硅油、烯丙基聚醚、烯丙基缩水甘油醚、全氟丁基乙烯(全氟己基乙烯)、促进剂、催化剂硅氢加成得到；其特征在于含氢硅油与烯丙基聚醚是在非均相条件下进行的硅氢加成反应；含氢硅油与含氟烷烃是主要原料，烯丙基聚醚与烯丙基缩水甘油醚作为辅助原料。当采PFBE作为第三单体时，产品结构如式(1)所示：可称为织物整理剂的第一种结构。当采用PFHE作为第三单体时，产品结构如式(1)所示：可称为织物整理剂的第二种结构。本专利技术含氢硅油(PHMS)在铂催化剂的作用下通过硅氢加成反应同时引入聚醚链段、环氧基团以及含氟烷基，制备得到含有聚醚链段的拒水拒油氟硅织物整理剂，其反应式可表述如下：本专利技术与现有技术相比，有益效果是：以Karstedt’s作为催化剂，在该反应条件下，转化率高，反应完全；制备得到整理剂有良好的拒水拒油效果，具有较强的反应性，适用于多种织物，包括纯棉、涤纶等；在乳化过程中，很好的避免了“破乳”与“漂油”现象。本专利技术所制备的含氟有机硅类织物拒水拒油整理剂，引入了全氟短碳链烷烃有效改善织物的拒水拒油性能，并引入亲水性聚醚链段，在整理剂乳化过程中能很好的避免“破乳”与“漂油”现象，形成稳定乳液体系；同时引入环氧基团，增加了整理剂的反应性、交联性，有利于整理剂与织物的形成良好的化学结合，增强织物的耐洗性。本专利技术综合了含氟烷烃、聚醚链段以及环氧基团三者优点，同时通过三者“协同效应”共同影响织物的拒水拒油性能。本专利技术提供的整理剂制备工艺简便、反应条件温和，适合工业化生产。附图说明图1为本专利技术所制备织物整理剂第一种结构的核磁共振氢谱图；图2为本专利技术所制备织物整理剂第一种结构的傅里叶红外光谱图；图3为本专利技术所制备织物整理剂第二种结构的核磁共振氢谱图；图4为本专利技术所制备织物整理剂第二种结构的傅里叶红外光谱图。具体实施方式实施例1(1)将自制的聚合瓶抽真空1～2h后，加入PHMS(3g，1.67mmol)，40％～80％THF、PEO(0.7g，1.67mmol)、AGE(0.23g，1.67mmol)及Karstedt’s催化剂(20μl)通氮气鼓泡15～20min，并升温至60℃反应3～4h，然后降温至45℃加入PFBE(1.968g，6.68mmol)，升温至58℃，进行10～12h硅氢加成反应。(2)冷却后倒出聚合物溶液，在40℃条件下减压蒸馏，以除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种织物整理剂，其特征在于：所述的织物整理剂同时含有聚醚链段、环氧基团和含氟链段。

【技术特征摘要】
1.一种织物整理剂，其特征在于：所述的织物整理剂同时含有聚醚链段、环氧
基团和含氟链段。
2.如权利要求1所述的一种织物整理剂，其特征在于：所述的含氟链段一端含
有烯烃链段。
3.如权利要求2所述的一种织物整理剂，其特征在于：所述的含氟链段的结构
式为4.如权利要求1所述的一种织物整理剂，其特征在于：所述的织物整理剂是由
含氢硅油通过硅氢加成引入聚醚链段、环氧基团和含氟链段所得。
5.一种如权利要求1所述织物整理剂的制备方法，其特征在于：以主原料、辅
助原料、第三单体、催化剂、促进剂作为反应介质，真空状态下进行如下反应：
(1)预处理：在惰性气体保护下加热至50-60℃，间歇式加入主原料和促进
剂；
(2)预反应：依次加入辅助原料和催化剂，在50-60℃下反应2-6小时，降
温至40-60℃；
(3)硅氢加成反应：加入第三单体，并将温度调整至40-60℃，继续反应
10-12小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国根，
申请(专利权)人：浙江七色彩虹印染有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33