一種有機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑、其制備方法及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯共聚乳液整理劑，特別涉及一種有機氟-丙烯酸酯共聚 乳液整理劑、其制備方法及應用，屬于紡織品整理劑應用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在紡織品化學整理的領(lǐng)域中，最早應用含氟聚合物賦予紡織品拒油拒水性能的 嘗試，是美國杜邦公司于1950年申請的聚四氟乙烯乳液處理紡織品的專利。隨后，美國 3M(MinnesotaMiningManufacturing簡稱）公司的科研人員在含氟聚合物在紡織品上的 應用，做出了卓越的貢獻，他們首先合成了全氟羧酸與氯化鉻的絡合物，繼而又完成了丙烯 酸全氟烷基酯共聚乳液。并于1955年以后，正式向市場推出紡織品拒水拒油整理劑商品， 如ScotchgardFC-208等。由于含氟拒水拒油整理劑（以下簡稱含氟整理劑）的問世，開 發(fā)拒水拒油性能的紡織品便順理成章了，這大大地增加了紡織品的防護功能，極大地拓寬 了它的應用領(lǐng)域。目前，含氟整理劑正在迅速發(fā)展。由于氟電負性很大，含氟的聚合物可以 大幅降低臨界表面張力，具有許多優(yōu)異的性能，如防水防油性、防沾污性、自清潔性、熱穩(wěn)定 性、化學穩(wěn)定性、耐高溫、耐候性、耐腐蝕性和抗氧化等性能等，在許多行業(yè)中已有廣泛的應 用。目前，此類整理劑的研發(fā)已成為從事紡織、皮革、包裝、涂料以及其他領(lǐng)域的研究人員共 同關(guān)注和開發(fā)的焦點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種可以改善織物拒水拒油、防污性、耐腐蝕性等性能的有 機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑、其制備方法及應用。
[0004] 本發(fā)明是將丙烯酸酯類單體、丙烯酸類單體、含氟單體作為反應單體，水溶性過氧 化物作為引發(fā)劑，陰離子型乳化劑與非離子型乳化劑以一定比例復配作為乳化劑，NaHCO3 作為緩沖劑，去離子水作為溶劑，采用乳液共聚中半連續(xù)種子乳液法制備有機氟_丙烯酸 酯共聚乳液整理劑。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種有機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑，所述共聚乳液整理劑的配方如下：
[0007] 總單體：丙烯酸酯類單體25~40重量份，功能性單體0. 5~3. 0重量份，含氟單 體5. 0~20. 0重量份；
[0008] 復配乳化劑：I. 0%~10. 0% (重量）總單體重量份；
[0009] 引發(fā)劑：0? 5%~3. 0% (重量）總單體重量份；
[0010] 緩沖劑：1. 0%~2. 0% (重量）總單體重量份；
[0011] 去離子水：40~80重量份；
[0012] 其中：
[0013] 所述的引發(fā)劑選擇水溶性過硫酸鹽；
[0014] 所述的復配乳化劑選擇陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑，其中所述的陰離子型 乳化劑與所述的非離子型乳化劑復配的質(zhì)量比為3:5;
[0015] 所述的緩沖劑為NaHCO3。
[0016] 優(yōu)選地，所述的丙烯酸酯類單體選擇甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸乙酯其中的一種或幾種的任意組合。
[0017] 優(yōu)選地，所述的功能型單體選擇丙烯酸、丙烯腈其中的一種或兩種的任意組合。
[0018] 優(yōu)選地，所述的含氟單體選擇甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯其中的 一種或兩種的任意組合。
[0019] 優(yōu)選地，所述的陰離子型乳化劑選擇十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述 的非離子型乳化劑選擇辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
[0020] 優(yōu)選地，所述水溶性過硫酸鹽選擇過硫酸鉀或過硫酸銨。
[0021] -種制備上述的有機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑的方法，包括如下步驟：
[0022] (1)預乳液的制備
[0023] A、將上述陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑復配的乳化劑與去離子水配置成乳 化劑溶液；
[0024] B、將上述過硫酸鹽與去離子水配置成引發(fā)劑溶液；
[0025] C、將部分所述丙烯酸酯類單體、全部所述含氟單體、部分所述步驟A的乳化劑溶 液加入到混合容器中，在常溫下攪拌20-30min，超聲波分散20-30min制得所述預乳液；
[0026] (2)共聚乳液的制備
[0027]D、將剩余的所述丙烯酸酯類單體、全部的所述功能性單體、全部的所述緩沖劑、去 離子水、剩余的乳化劑溶液加入到另一混合容器中超聲分散20-30min，升溫至50-60°C磁 力攪拌 2〇_3〇min;
[0028] E、升溫至70_85°C恒溫下，緩慢滴加部分所述步驟B的引發(fā)劑溶液，等待乳液出現(xiàn) 藍光，保溫得到所述種子乳液；
[0029] F、將上述步驟C制備的預乳液和剩余的引發(fā)劑溶液同時滴加到所述步驟E的種子 乳液中，保溫反應60-120min后迅速冷卻至40°C以下，過濾即得共聚乳液。
[0030] 優(yōu)選地，
[0031] 所述步驟A中，乳化劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為2%~5%;
[0032] 所述步驟B中，引發(fā)劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.5%~2% ;
[0033] 所述步驟C中，加入的部分所述丙烯酸酯類單體為10-15重量份；
[0034] 所述步驟C中，加入的部分所述步驟A的乳化劑溶液占步驟A的乳化劑溶液的體 積百分數(shù)為30 %~40%;
[0035] 所述步驟D中，加入的去離子水為20~30重量份；
[0036] 所述步驟E中，滴加的部分所述步驟B的引發(fā)劑溶液占步驟B的引發(fā)劑溶液的體 積分數(shù)為1/3~1/2;
[0037] 所述步驟E中，保溫時間10~20min;
[0038] 所述步驟F中，步驟C制備的預乳液與剩余的引發(fā)劑溶液同時滴加到所述步驟E 的種子乳液中的滴加時間為15_40min。
[0039] 上述的有機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑在織物上的應用。
[0040] 其整理工藝為：將織物在配置好的整理液中處理5-30min(二浸二乳，乳液率 70% -80% )，然后在70-100°C下預烘3-6min，再150-180°C下焙烘3-6min即得到整理后織 物。
[0041] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點：
[0042] 本發(fā)明制備的有機氟_丙烯酸酯共聚乳液整理劑具有較高的轉(zhuǎn)化率和優(yōu)良的性 能，如：耐化學穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、耐高溫低溫性等。乳液成膜后膠膜表面光滑，無縮皺，具 有低表面張力，低表面能，優(yōu)良的疏水疏油及防污性能，而且具有耐腐蝕性、耐洗性、耐摩擦 性等優(yōu)良性能。制備過程中原料均屬于無污染藥品，不使用N-羥甲基丙烯酰胺等含N交聯(lián) 劑，無甲醛釋放，滿足環(huán)保要求。經(jīng)其整理后，亞麻織物除克服了其自身板硬、易褶皺等缺陷 外，還在獲得優(yōu)異的拒水拒油、防污性能的同時，兼具良好的耐高低溫、柔軟等服用性能，而 且還能提高織物的斷裂強度，并且本發(fā)明的制備方法簡單，工藝條件容易滿足，易于實現(xiàn)工 業(yè)化生產(chǎn)，可做到節(jié)能、環(huán)保的要求，適應現(xiàn)代紡織印染工業(yè)的發(fā)展。
【附圖說明】
[0043]圖1為有機氟-丙烯酸酯共聚乳液膠膜紅外光譜譜圖
【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，應該理解的是，這些實施例僅用于例證 的目的，決不限制本發(fā)明的保護范圍。
[0045] 一、有機氟-丙烯酸酯共聚乳液整理劑的制備
[0046]實例1
[0047] (1)預乳液的制備
[0048] A、將十二烷基硫酸鈉0.45g、辛基酚聚氧乙烯醚0.75g用一定量去離子水配制得 到30mL的乳化劑溶液；
[0049] B、將過硫酸鉀0.32g用去離子水配制成引發(fā)劑溶液16mL。
[0050] C、將甲基丙稀酸甲酯3. 6g、丙稀酸丁酯3. 6g、甲基丙稀酸十二氟庚酯3. 0g、IOmL 上述乳化劑溶液依次加入到三口瓶中超聲混合20min再慢速攪拌20min制得預乳液。
[0051] (2)共聚乳液的制備
[0052] D、另將剩余20mL乳化劑溶液、3. 6g甲基丙稀酸甲酯、3. 6g丙稀酸丁酯、0. 9g丙稀 酸、緩沖劑碳酸氫鈉〇. 3g、去離子水20mL加入到裝有溫度計和冷凝管的四口瓶中，通入冷 凝水，并在50°C水浴中以恒定的速度磁力攪拌20min，
[0053] E、升溫，待溫度升至80°C，將引發(fā)劑溶液6mL緩慢滴加到四口瓶內(nèi)，當體系出現(xiàn)藍 光時，保溫20min，得到所述種子乳液；
[0054] F、將預乳液和剩余的引發(fā)劑溶液IOmL同時加入上述種子乳液，15min滴加完畢， 繼續(xù)保溫反應1小時，待反應結(jié)束，將體系快速冷卻到40°C以下，過濾、出料，即得所需共聚 乳液。
[0055] 共聚乳液性能：測得乳液固含量為23. 08%，凝