一种水分散型聚合物、包含该聚合物的组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水分散型聚合物，其包括单体I产生的重复单元、单体II产生的重复单元和其他单体产生的重复单元。单体I是有机硅改性的丙烯酸类单体，单体II是含有氨基的丙烯酸类单体，所述其他单体选自含羟基或聚氧乙烯基的单体III、含阴离子基团单体IV和含功能性基团的单体V中的至少一种。该聚合物或者包含该聚合物的组合物可以用于多种物品如纺织物，纸张，石材等表面处理，并赋予物品表面斥水斥油的功能。的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种水分散型聚合物、包含该聚合物的组合物及其应用
[0001]本申请是申请日为2022年3月10日，申请号为202210233817.8，专利技术名称为“一种水分散型聚合物、包含该聚合物的组合物及其应用”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种水分散型聚合物、包含该聚合物的组合物及其应用，其可以用于多种物品的表面处理并赋予物品表面斥水斥油的功能。
技术背景
[0003]长期以来，含氟的聚合物被广泛应用于纤维织物，皮革，无纺布，石棉，毛皮，混凝土，天然石材，纸张，塑料等物品的表面处理，它可以赋予这些物品的表面斥水斥油的功能。以纺织品为例，已知含氟聚合物的斥水斥油整理剂，可以使纺织品具有良好的斥水斥油性，俗称三防整理。CN103080267A描述了采用氟化丙烯酸酯的与其它单体所形成的聚合物对纺织品有非常好的斥水斥油的特性；CN100408649C描述了采用氟化丙烯酸酯与其它单位的共聚物对纺织品有非常好的斥水斥油的特性。
[0004]近年来，由于国际社会对多氟烷基化合物(PFAS)的关注度越来越高，PFAS被认为是高度稳定而不易降解，美国环保署EPA发表了相关的报告：“preliminary risk assessment of the development toxicity associated with exposure of perfluorooctanoic acid and its salts(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf)提示了对于PFAS物质相关环境负荷的担忧，与此同时，美国环保署发表了关于调聚物通过分解或代谢可能会生成PFAS,Federal Register(FR Vol68,No.73/April 16,2003[FRL
‑
2303
‑
8],http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoar.pdf).EPA Environmental News For Release:Monday April 14,2003EPA intensifies scientific investigation of a chemical processing aid(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)，相关的调聚物产品被广泛应用于织物整理，纸张，皮革，消防泡沫及护理制品等。而含氟的处理剂被认为是PFAS的来源之一。
[0005]鉴于以上情况，提出了一些新型的非氟化合物来替代现有的含氟整理剂。CN107849187A提出一种采用丙烯酸酯与氯乙烯等单体进行共聚，所形成的聚合物对纺织品进行整理，具有很好的斥水的效果。CN110114435A则提出一种采用丙烯酯的共聚物，再与蜡乳液等复合，对纺织进行整理，具有很好的斥水的效果。CN105377935B则采用一种聚氨酯水性分散体，对纺织品进行整理，具有很好的斥水的效果。但这些聚合物的斥油效果不佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种新型的水分散型聚合物，该组合物不含有氟元素，它可以对多种物品进行处理，从而赋予物品表面斥水斥油的性能。所制得的聚合物相比现有技术，斥水效果更佳，同时也具有斥油性能，从而提高了防护效果。
[0007]本专利技术提供的一种水分散型聚合物，其包括单体I产生的重复单元、单体II产生的
[0032]其中，G选自G
‑
1和G
‑
2所示基团，
[0033]‑
C(O)
‑
O
‑
(CH2)n
‑
[0034]G
‑1[0035]‑
C(O)
‑
N(R4)
‑
(CH2)n
‑
[0036]G
‑2[0037]式中，R1表示氢原子或甲基，G选自G
‑
1或G
‑
2表示的基团，R2为C2‑
C4的亚烷基，1分子中可以含有碳数不同的亚烷基，q为1
‑
50的整数，R3表示氢原子或C1‑
C20的烷基，R4表示氢原子或甲基，n为0
‑
10的整数，例如1
‑
5的整数；
[0038]d)单体IV是具有阴离子基团和可聚合的不饱和基单体，阴离子基团为羧基或磺酸基；
[0039]e)单体V选自含有吡咯烷酮结构和可聚合的不饱和基单体、具有封端的异氰酸酯基和可聚合的不饱和基单体、具有烷氧基甲硅烷基可聚合的不饱和基单体或具有缩水甘油基和可聚合的不饱和基单体。
[0040]根据本专利技术聚合物的一些实施方式，单体I产生的重复单元的质量含量为30
‑
90％，优选为40
‑
85％，更优选为50
‑
80％。
[0041]根据本专利技术聚合物的一些实施方式，单体II产生的重复单元的质量含量为5
‑
65％，优选为10
‑
40％，更优选为15
‑
35％。
[0042]根据本专利技术聚合物的一些实施方式，其他单体产生的重复单元的质量含量为1
‑
30％。
[0043]根据本专利技术的一些实施方式，X中，R1和R2选自氢原子或者甲基。
[0044]根据本专利技术的一些实施方式，Z中，R3各自独立为C1‑
C
10
的烷基，C6‑
C
10
的芳基，C1‑
C
10
烷氧基或者R4‑
O
‑
R5‑
基团,R4为C1‑
C
10
的烷基,R5为C1‑
C
10
的亚烷基，1≤a≤100；R7各自独立为C1‑
C
10
的烷基或者C6‑
C
10
的芳基；R8各自独立为C1‑
C
10
的烷基、C6‑
C
10
的芳基，C1‑
C
10
烷氧基或者R9‑
O
‑
R
10
‑
基团,其中R9为C1‑
C
10
的烷基,R
10
为C1‑
C
10
的亚烷基，0≤b≤100。
[0045]根据本专利技术聚合物的一些实施方式，单体II的所述结构P中，R1和R2选自氢原子或甲基；R3和R4分别独立为C1‑
C3的烷基，或者R3和R4结合并与氮原子一起形成吗啉代基、哌啶子基或吡咯烷基。
[0046]根据本专利技术聚合物的一些实施方式，单体I中所述
[0047]Z选自如下结构：,
[0048][0049][0050]Me代表甲基，ph代表苯基，1≤m+1≤200，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水分散型聚合物，其包括单体I产生的重复单元、单体II产生的重复单元和其他单体产生的重复单元，所述其他单体选自单体III、单体IV和单体V中的至少一种；a)单体I的结构通式如下：CH2＝C(R1)
‑
X
‑
Z其中，X选自X
‑
1和X
‑
2所示基团，
‑
C(O)
‑
O
‑
(CH2)n
‑
X
‑1‑
C(O)
‑
N(R2)
‑
(CH2)n
‑
X
‑
2R1和R2选自氢原子或者C1‑
C
20
的烷基，n为1
‑
20的整数；Z选自下列所示结构，Z中，R3各自独立为C1‑
C
20
的烷基，C6‑
C
20
的芳基，C1‑
C
20
烷氧基或者R4‑
O
‑
R5‑
基团，R4为C1‑
C
10
的烷基，R5为C1‑
C
10
的亚烷基，1≤a≤200；Y1和Y2各自独立为C1‑
C
20
的烷基或者C6‑
C
20
的芳基，或者如下结构：R7各自独立为C1‑
C
20
的烷基或者C6‑
C
20
的芳基；R8各自独立为C1‑
C
20
的烷基、C6‑
C
20
的芳基，C1‑
C
20
烷氧基或者R9‑
O
‑
R
10
‑
基团，其中R9为C1‑
C
10
的烷基，R
10
为C1‑
C
10
的亚烷基，0≤b≤200；b)单体II的结构通式如下：CH2＝C(R1)
‑
P
‑
N(R3R4)其中，P选自P
‑
1和P
‑
2所示基团，
‑
C(O)
‑
O
‑
(CH2)n
‑
P
‑1‑
C(O)
‑
N(R2)
‑
(CH2)n
‑
P
‑
2其中，R1和R2选自氢原子或者C1‑
C
20
烷基，n为1
‑
20的整数；R3和R4各自独立为C1‑
C8的烷基或苄基，或者R3和R4结合并与氮原子一起形成吗啉代基、哌啶子基或吡咯烷基；c)单体III的结构通式如下：CH2＝C(R1)
‑
G
‑
(R2O)
q
‑
R3其中，G选自G
‑
1和G
‑
2所示基团，
‑
C(O)
‑
O
‑
(CH2)n
‑
G
‑1‑
C(O)
‑
N(R4)
‑
(CH2)n
‑
G
‑
2式中，R1表示氢原子或甲基，G选自G
‑
1或G
‑
2表示的基团，R2为C2‑
C4的亚烷基，1分子中可以含有碳数不同的亚烷基，q为1
‑
50的整数，R3表示氢原子或C1‑
C
20
的烷基，R4表示氢原子或甲基，n为0
‑
10的整数；d)单体IV是具有阴离子基团和可聚合的不饱和基单体，阴离子基团为羧基或磺酸基；e)单体V选自含有吡咯烷酮结构和可聚合的不饱和基单体、具有封端的异氰酸酯基和可聚合的不饱和基单体、具有烷氧基甲硅烷基可聚合的不饱和基单体或具有缩水甘油基和可聚合的不饱和基单体。2.如权利要求1所述的聚合物，其特征在于：单体I产生的重复单元在共聚物中的质量含量为30
‑
90％，优选为40
‑
85％，更优选为50
‑
80％；单体II产生的重复单元在共聚物中的质量含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凌飞，
申请(专利权)人：北京马普新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：