一种无氟防水剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种无氟防水剂的制备方法，无氟共聚物组分20

【技术实现步骤摘要】
一种无氟防水剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种无氟防水剂的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上使用最多的防水剂为含氟防水剂，其降解性难和生物累积毒性高使其在纺织品上的应用受到严格限制。有相当一部分经含氟防水剂整理的织物，如运动服、家用纺织品、户外服装和休闲服等，实际工作中只要求有拒水效果，并不需要拒油性能，因而只需采用具有耐久拒水功能的整理剂处理。在生态环保理念日益盛行的今天，无氟防水剂更容易被消费者所接受，因此无氟防水剂的开发成为新的研究热点。
[0003]普通的含有长链烷基的无氟防水剂，因为晶面结构的缺失或者不完整，导致其防水性能会有一定的损失，临界表面张力接近水、牛奶等液体时，导致这些液体对织物的润湿。因此，为了解决该问题，通过合成含有长链烷基的α,β
‑
卤代丙烯酸酯单体，充分提高长链烷烃在表面的结晶完整性，提高无氟防水剂的防水性能，特别是动态斥水性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种无氟防水剂的制备方法，能赋予织物优异的防水性能和耐久防水性，并且绿色环保，对人体健康无害，以克服现有技术的不足。
[0005]本专利技术解决其技术问题的技术方案是：一种无氟防水剂，各组分及质量百分比如下：
[0006]无氟共聚物组分20
‑
35％；表面活性剂2
‑
8％；组剂2
‑
10％；和余量为去离子水；
[0007]所述无氟共聚物组分包括：α,β
‑
卤代丙烯酸酯单体(a)、非交联(甲基)丙烯酸酯共聚单体(b)和功能单体(c)，其中所述单体(a)、(b)和(c)在链转移剂的存在下聚合，从而产生所述无氟共聚物。
[0008]所述α,β
‑
卤代丙烯酸酯单体(a)为含有长链烷基的α,β
‑
卤代丙烯酸酯或其衍生物，其结构通式为：
[0009][0010]式中R1代表碳原子数7～30的烃基，X为Cl或Br；Y为H、CH3、Cl或Br；Z是化学单键或是
‑
NH
‑
、
‑
NR2‑
、
‑
NH
‑
CO
‑
、
‑
NR2‑
CO
‑
、
‑
NHCONH
‑
、
‑
NHCOO
‑
、
‑
NH
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SO2‑
、
‑
NR2‑
SO2‑
的一种或多种，R2是碳原子数1～4烷基的一种；n为1、2、3、4中的任一整数；可以是符合通式的一种物质或多种物质的混合物。
[0011]所述非交联(甲基)丙烯酸酯共聚单体的结构式为：
[0012]CH2＝C(R3)COOR4[0013]式中，R3为H或CH3，R4为碳原子数为1～30的饱和烃基或环状烃基；
[0014]所述功能单体(c)选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、双丙酮丙烯酰胺配合己二酰肼体系、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲氧基)聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、氯乙烯、偏二氯乙烯、3
‑
氯
‑2‑
羟基
‑
丙基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯中一种或几种；
[0015]无氟防水剂的制备方法包括以下步骤：
[0016](1)将各组分混合均匀并乳化，得到预乳液，预乳液中不包括引发剂、水溶剂单体和沸点低于乳化温度的物质；
[0017](2)先将水溶性单体加入步骤(1)获得的预乳液中，混合均匀。然后将引发剂加入反应，沸点低于乳化温度的物质一次性加入或者逐步加入，反应结束后将体系温度降至室温，过滤后得到目标产物。
[0018]所述链转移剂为烷基硫醇。
[0019]所述表面活性剂含有阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂。
[0020]所述非离子表面活性剂为醚、酯、酯醚、烷醇酰胺、多元醇和氧化胺中的一种或几种；
[0021]所述阳离子表面活性剂为胺、胺盐、季铵盐、咪唑啉和咪唑啉鎓盐的一种或几种。
[0022]所述助剂包括pH调节助剂、助溶剂。
[0023]所述pH调节助剂包括酸、碱或氨基酸，且使得防水防油剂pH值处于2～7之间。
[0024]所述辅助溶剂选自二丙二醇、三丙二醇、二丙二醇乙醚、三丙二醇乙醚的一种或两种混合物。
[0025]本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于含有长链烷基的α,β
‑
卤代丙烯酸酯制备的无氟防水剂，长链烷烃能够在织物表面规整排列，赋予织物持久低表面能，具有优异的拒水效果和耐久防水性，在拒水效果上可以媲美氟系防水剂；并且本专利技术的聚合物避免了含氟丙烯酸酯单体的使用，对环境友好，具有很高的商业价值。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]为了验证经本专利技术所述无氟防水剂处理后纺织品的防水效果，可通过标准方法进行考察，以便比较。所述标准方法是采用国标GB 4745
‑
2012考察防水效果，下面是方法简介。
[0028]国家标准GB 4745
‑
2012试验方法。截取18
×
18cm整理后织物绷于夹持器上并倾斜45
°
放置，其上方150mm处设置喷嘴在25～30s内迅速将250ml水迅速淋于倾斜织物上，淋洒完毕后取出夹持器正面向下水平敲击两次，观察实验润湿程度，然后用文字描述及与标准图片对比评定其等级，取2次平均值。
[0029]评级标准文字如表1。
[0030]表1
[0031][0032]耐洗涤性能将整理好的纺织品进行10次标准洗涤，然后考察防水性能。
[0033]合成例1
[0034][(Z)
‑2‑
硬酯基
‑
2,3
‑
二氯丙烯酸乙酯(C18ClA)的合成][0035]将去离子水105g投入四口瓶内，开启搅拌，然后将氢氧化钠28.75g(0.719mol)投入。当温度降至40℃时，分批投入糠氯酸25g(0.148mol)，温度控制在40
‑
45℃左右反应3小时。反应液降温至22℃，将37.5mL浓盐酸(36％)滴加到反应液中，滴加过程控制温度在30℃以下，滴加完毕后有大量固体析出，过滤后，水洗、干燥得到2,3
‑
二氯丙烯酸15.65g，收率74.52％。
[0036]准备称取27.05g硬酯醇、0.18g阻聚剂、1.86g对甲苯磺酸；量取186.30g甲苯，加入反应釜中，加热至硬酯醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氟防水剂的制备方法，其特征在于，所述无氟防水剂的组分及质量百分比如下：无氟共聚物组分20
‑
35％、表面活性剂2
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8％、组剂2
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10％、余量为去离子水；所述无氟共聚物组分包括，在链转移剂的存在下聚合而产生的无氟共聚物：α,β
‑
卤代丙烯酸酯单体(a)、非交联(甲基)丙烯酸酯共聚单体(b)和功能单体(c)；所述α,β
‑
卤代丙烯酸酯单体(a)为含有长链烷基的α,β
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卤代丙烯酸酯或其衍生物，其结构通式为：式中R1代表碳原子数7～30的烃基，X为Cl或Br；Y为H、CH3、Cl或Br；Z是化学单键或是
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NH
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、
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NR2‑
、
‑
NH
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CO
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、
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NR2‑
CO
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、
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NHCONH
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、
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NHCOO
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、
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NH
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SO2‑
、
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NR2‑
SO2‑
的一种或多种，R2是碳原子数1～4烷基的一种；n为1、2、3、4中的任一整数；可以是符合通式的一种物质或多种物质的混合物；所述非交联(甲基)丙烯酸酯共聚单体的结构式为：CH2＝C(R3)COOR4式中，R3为H或CH3，R4为碳原子数为1～30的饱...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄尚东，方伟镇，
申请(专利权)人：广东德美精细化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：