一種織物拒油拒水整理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織助劑制備領(lǐng)域，具體涉及一種織物拒油拒水整理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]織物在成為成品前，通常都會經(jīng)過織物整理劑加工整理，以期獲得特殊的功能，適用于不同的需要。這些整理劑根據(jù)賦予織物的功能不同一般可以分為拒水拒油整理劑、防污去污整理劑、阻燃整理劑、抗靜電整理劑、抗菌整理劑等等。
[0003]織物表面施加一種具有特殊分子結(jié)構(gòu)的整理劑，改變纖維表面的組分，并以物理、化學或物理化學的方式與纖維結(jié)合，使織物不再被水和常用油所潤濕，這種整理工藝稱為拒油拒水整理，這種整理劑被稱為拒油拒水整理劑。為了滿足特殊環(huán)境下作業(yè)的要求，拒油拒水整理紡織品的發(fā)展越來越迅速，如織物具有一定的拒水、防污、易去污或拒水、拒油等功能，既能降低洗衣勞動強度，又可節(jié)省服裝的洗滌次數(shù)和勞動時間，對服飾保潔和整體形象都是非常有益的。
[0004]含全氟長碳鏈的有機氟化合物，特別是含全氟辛基磺?；衔?PFOS)和全氟辛酸化合物(PFOA)，因其極低的表面自由能、優(yōu)良的憎水憎油、透氣性，以及耐洗、防污和易去污性能，而被作為織物整理劑廣泛地應(yīng)用于織物染整行業(yè)，但研宄發(fā)現(xiàn)PFOS在環(huán)境中的自然降解能力低、生物累積性高、有遠距離迀移性，因此開發(fā)新的、環(huán)境友好型的含全氟短鏈的織物整理劑來代替PFOS已刻不容緩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出一種織物拒油拒水整理劑及其制備方法，該織物拒油拒水整理劑具有優(yōu)良的疏水、疏油、防污等表面性能，穩(wěn)定性好，對紡織處理后使得織物保持良好的手感，優(yōu)異的透氣性，透濕性，且制備方法簡單易行，制備過程綠色環(huán)保無污染。
[0006]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種織物拒油拒水整理劑，整理劑由全氟丙烯酸乳液、11-羧基十一烷基甲基硅油、氨基硅油、含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液組成，其按質(zhì)量份數(shù)計各組分為:全氟丙烯酸乳液:30-40份，11-羧基十一烷基甲基硅油:20-25份，氨基硅油:10-15份，含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液:30-40份。
[0007]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案為:
前述織物拒油拒水整理劑中，整理劑由全氟丙烯酸乳液、11-羧基十一烷基甲基硅油、氨基硅油、含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液組成，其按質(zhì)量份數(shù)計各組分為:全氟丙烯酸乳液:30份，11-羧基十一烷基甲基硅油:23份，氨基硅油:10份，含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液:30份。
[0008]前述織物拒油拒水整理劑中，整理劑由全氟丙烯酸乳液、11-羧基十一烷基甲基硅油、氨基硅油、含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液組成，其按質(zhì)量份數(shù)計各組分為:全氟丙烯酸乳液:40份，11-羧基十一烷基甲基硅油:25份，氨基硅油:13份，含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液:36份。
[0009]前述織物拒油拒水整理劑中，整理劑由全氟丙烯酸乳液、11-羧基十一烷基甲基硅油、氨基硅油、含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液組成，其按質(zhì)量份數(shù)計各組分為:全氟丙烯酸乳液:36份，11-羧基十一烷基甲基硅油:20份，氨基硅油:15份，含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液:40份。
[0010]本發(fā)明還設(shè)計了一種織物拒油拒水整理劑的制備方法，該整理劑的制備方法具體步驟如下:
(一)全氟丙烯酸乳液的制備
(1)將去離子水、乳化劑、碳酸氫鈉加入到反應(yīng)釜中，然后加入丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸，滴加過硫酸銨，通過水浴加熱至75°c，并將電動攪拌機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為180-200r/min，聚合反應(yīng)20-30min后，用恒壓漏斗滴加助溶劑，控制在5min滴加完畢，然后平衡10_15min ；
(2)在裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、恒壓滴定漏斗的四口燒瓶中加入全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基、丙烯酸丁酯、十二硫醇單體混合后用乳化劑進行乳化，采用磁力攪拌機預(yù)乳化15_20min，然后在采用數(shù)顯高速分散劑進行高速預(yù)乳化，速度設(shè)定為15000r/min，接著將步驟(I)制備的混合物裝進恒壓滴定漏斗，控制在3h內(nèi)滴加完，滴加完畢后，將體系升溫到85°C，保溫一個小時，最后降溫出料，得到全氟丙烯酸乳液；
其中，丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的質(zhì)量比為4:7，全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基、丙烯酸丁酯、十二硫醇質(zhì)量比為18:12:7:3，乳化劑為乳化劑ER-30和乳化劑SR-10按質(zhì)量比2:1的混合物，助溶劑為乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙酮、乙二醇、二丙二醇甲醚中的一種或幾種混合物；
(二)11-羧基十一烷基甲基硅油的制備
(1)在裝有磁力攪拌器、文迪基、回流冷凝管及氮氣保護裝置的三口燒瓶中加入十一烯酸和甲苯，升溫至75-80°C，加入Karstedt催化劑，開始滴加甲基二氯氫硅烷，滴加完畢后保溫反應(yīng)3h，旋蒸除去甲苯后得到單黃色透明并有一定黏度的羧基硅烷單體；
(2)在三口燒瓶中加入蒸餾水，升溫至50°C，開始滴加羧基硅烷單體和二甲基二氯硅烷混合物，滴加完后保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加乙酸乙酯稀釋，洗滌除凈產(chǎn)物產(chǎn)生的鹽酸，加入無水硫酸鈉干燥過濾，旋蒸除去溶劑，得到共水解產(chǎn)物；
(3)在氮氣保護下，在三口燒瓶中依次加入共水解產(chǎn)物，濃硫酸及六甲基二硅氧烷，80°C下反應(yīng)8-10h，反應(yīng)結(jié)束，加乙酸乙酯稀釋后用水洗4-5次，加入無水硫酸鈉干燥，過濾后出去蒸除溶劑，并在105°C /666Pa條件下提取低沸物，得到11_羧基十一烷基甲基硅油；
(三)含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液的制備
(1)在干燥的三頸瓶中加入N-丙基-N-羥乙基全氟己基磺酰胺，隨后加入新制的氯化亞銅以及三乙胺，再加入一半量的三氯甲烷，使三者混溶，體系綠色不透明混合物；
(2)將剩余的另一半三氯甲烷與丙烯酰氯混溶液，然后在攪拌條件下緩慢滴加到有冰水浴的三頸燒瓶中，丙烯酰氯加入過程中始終保持三頸瓶內(nèi)溫度為0-5°C，滴加完畢后，將油浴升溫到75°C，保溫反應(yīng)6-7h ;
(3)反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，冷卻至室溫，體系呈黃色，加入一定量的蒸餾水，轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置分層，上層為淺綠色透明液體，下層為淺黃色油狀液體，保留下層液體，并將其用蒸餾水洗滌數(shù)次，直至上層洗滌溶液變?yōu)闊o色透明，停止水洗；然后用5%的碳酸氫納洗滌兩次，待上層溶液澄清后分離掉上層，收集下層油狀有機物；再用飽和氯化鈉洗滌有機物兩次，用三氯甲烷萃取，將萃取相用無水硫酸鎂干燥后過濾得到淺黃色透明液體，加熱下減壓蒸餾除去溶劑三氯甲烷，得到淺黃色油狀物，進一步純化分離得到無色油狀物質(zhì)，即N-丙基全氟己基磺酰胺基乙基丙烯酸酯化；
(4)將去離子水、N-丙基全氟己基磺酰胺基乙基丙烯酸酯化、丙烯酸十八酯、丙烯酸-2-羥乙酯、乳化劑一起加入到三口燒瓶中，升溫至50°C，預(yù)乳化30-40min，然后在三口燒瓶中通入氮氣，加入過流酸銨，升溫至70°C，反應(yīng)4-5h，出去丙酮溶液，即得到白色含全氟短鏈聚丙烯酸酯乳液；
其中，乳化劑為乳化劑OP-1O與乳化劑SDS的混合物，乳化劑0P-10與乳化劑SDS的質(zhì)量比為3:2 ；
(四)織物拒油拒水整理劑的混煉:
(1)將全氟丙烯酸乳液和含全氟短碳鏈聚丙烯酸酯乳液用玻璃棒攪拌均勻后，加入乳化劑SR-10，在高速剪切乳化機乳化15-20min，攪拌速度為4000_4500r/min ；
(2)將11-羧基^^一烷基甲基硅油和氨基硅油加入步驟(I)中，