紡織品無氟防水劑及其制備方法、紡織品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種紡織品無氟防水劑及其制備方法和應(yīng)用該無氟防水劑的紡織品，所述無氟防水劑按質(zhì)量百分比包括以下組分：無氟聚合物5—30%、（改性）聚乙烯蠟乳液3—40%、表面活性劑1—5%、助劑0.001—10%和水。本發(fā)明提供的無氟防水劑具有良好的防水效果，不含氟元素，并且綠色環(huán)保。本發(fā)明采用（改性）聚乙烯蠟乳液，相對現(xiàn)有技術(shù)，具有更好的防水效果，而且制備工藝更簡單。
【專利說明】 紡織品無氟防水劑及其制備方法、紡織品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織助劑領(lǐng)域，具體而言是一種紡織品用無氟防水劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]防水劑可以賦予紡織品表面疏水的性能。目前市場上使用最多的是含氟防水劑。含氟防水劑價格貴，所用的含氟原料在生產(chǎn)中能耗高、污染重，所帶含氟物質(zhì)難降解、有生物積累毒性。采用無氟助劑是發(fā)展趨勢。
[0003]2010年03月06日申請，申請?zhí)?01080009570.7的中國專利申請公開了一種防水齊U，包含聚合物、石蠟和分散劑。該專利采用熔點低于80度的石蠟作為關(guān)鍵組分，使防水劑的防水性和耐洗滌性能受到局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種紡織品無氟防水劑及其制造方法、應(yīng)用該無氟防水劑的紡織品，使該無氟防水劑具有更好的防水效果，而且制備工藝更簡單。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種紡織品無氟防水劑，各組分及質(zhì)量百分比如下:
無氟聚合物5 — 30%、(改性)聚乙烯蠟乳液3 — 40%、表面活性劑I一5%、助劑0.001—10%，余量為水；
所述無氟聚合物由疏水單體和功能單體通過自由基聚合而成，所述疏水單體和功能單體占無氟聚合物的質(zhì)量百分比為:疏水單體90— 99%、余量為功能單體；
所述疏水單體帶有碳?xì)涫杷鶊F(tuán)和雙鍵，碳?xì)涫杷鶊F(tuán)可以是直鏈、支鏈或(多)環(huán)狀的疏水燒基的一種或多種混合；
所述功能單體選自帶有一個雙鍵以外的功能基團(tuán)的單體的一種或多種；
所述(改性)聚乙烯蠟乳液選自聚乙烯蠟和/或氧化聚乙烯蠟的水乳液，水乳液粒徑在200nm以下；
所述表面活性劑選自非離子和陽離子型表面活性劑；
所述助劑包括PH調(diào)節(jié)助劑、輔助溶劑；
所述自由基是由引發(fā)劑熱分解產(chǎn)生的。
[0006]優(yōu)選地，所述碳?xì)涫杷鶊F(tuán)可以為碳數(shù)> 8的直鏈、支鏈烷基，(烷基取代)苯基，(烷基取代)環(huán)己基，異冰片基的一種或多種混合。
[0007]優(yōu)選地，所述功能單體的功能基團(tuán)選自氨基、或羥基、或羧基、或酮羰基、或環(huán)氧基、或三烷基硅基、或封閉異氰酸酯基、或一個及一個以上碳碳雙鍵、或具有聚氧乙烯片段、或叔胺基團(tuán)、或季銨基團(tuán)、或帶氯元素等的一種或多種。
[0008]優(yōu)選地，所述功能單體選自丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羥丙(乙)酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、雙丙酮丙烯酰胺配合己二酰肼體系、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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銨、氯乙烯、偏二氯乙烯、3-氯-2-羥基-丙基甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0009]優(yōu)選地，所述pH調(diào)節(jié)助劑包括酸、或堿、或氨基酸，且使得無氟防水劑pH值處于4?7之間；所述輔助溶劑選自乙醇、丙酮、異丙醇、丙二醇、PEG200、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇的一種或多種。
[0010]優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自過硫酸鹽、油溶性偶氮類引發(fā)劑或水溶性偶氮類引發(fā)劑中的一種或多種。
[0011]優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽中的一種或多種。
[0012]上述的無氟防水劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)將無氟單體、沸點50度以上的功能單體、(改性)蠟乳液、表面活性劑、助劑和水混合并乳化，得到預(yù)乳液；
(2)將步驟(I)獲得的預(yù)乳液中加入引發(fā)劑反應(yīng)，沸點低于50度的功能單體一次性加入或者是逐步加入，反應(yīng)結(jié)束后將體系溫度降至室溫，過濾后得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0013]一種紡織品，采用上述的無氟防水劑加工而成。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
第一，采用(改性)聚乙烯蠟成分。(改性)聚乙烯蠟分子量相對石蠟更高，熔點也更高，使無氟防水劑的防水性能和耐洗性能更好。
[0015]第二，直接使用蠟乳液，簡化了合成工藝，降低了對制備設(shè)備的要求。
【具體實施方式】
[0016]為了驗證經(jīng)本發(fā)明所述無氟防水劑處理后紡織品的防水效果，可通過標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行考察，以便比較。所述標(biāo)準(zhǔn)方法是采用國標(biāo)GB 4745—1997考察防水效果，下面是方法簡介。
[0017]國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4745—1997》試驗方法。
[0018]截取18X 18cm的試樣，用夾持器壓緊，并安裝于與水平成以45°角的固定底座上，用250mL(20±2°C )的蒸餾水或去離子水迅速而平穩(wěn)地注入漏斗中，通過與試樣中心距離的噴頭在25?30s內(nèi)，朝試樣中心平均而持續(xù)不斷地噴淋。噴淋完畢，迅速將夾持器拿開，使試樣正面向下成水平，輕輕地拍打兩下，觀察試樣潤濕程度，然后用文字描述及與圖片對照評定其等級。取2次平均值。
[0019]評級標(biāo)準(zhǔn)文字為:
I級一受淋表面全部潤濕。
[0020]2級一受淋表面一半潤濕，即小塊潤濕表面的總和約為全部面積的一半。
[0021]3級一受淋表面僅有不續(xù)的小面積潤濕。
[0022]4級一受淋表面沒有潤濕，但沾有小水珠。
[0023]5級一受淋表面沒有潤濕，也無小水珠。
[0024]還考察了無氟防水劑的機械穩(wěn)定性和放置穩(wěn)定性。機械穩(wěn)定性是在IOml離心管中加入無氟防水劑，在離心機中以3000r/min離心30min,觀察無氟防水劑有無漂浮、分層和沉淀等不穩(wěn)定現(xiàn)象。放置穩(wěn)定性是將無氟防水劑在室溫下放置90天，觀察無氟防水劑有無漂浮、分層和沉淀等不穩(wěn)定現(xiàn)象。
[0025]實施例1
取8克丙烯酸山崳基酯，8克甲基丙烯酸山崳基酯，2克苯乙烯、5克二丙二醇，5克Ethoqual C/25 (乙氧基化季銨鹽)，I克丙烯酸縮水甘油酯，0.2克乙酸，30克(改性)聚乙烯蠟乳液(粒徑150nm)，40克水，升溫85度，高速乳化60分鐘，得到預(yù)乳液；再通氮氣30分鐘，同時控制溫度為62°C。加入0.2克偶氮二異丁脒鹽酸鹽，I克氯乙烯，保溫反應(yīng)8小時。最后將體系溫度降至室溫，經(jīng)300目濾布過濾，即得無氟防水劑。
[0026]其它實施例
其它實施例中各組份與實施例1有所區(qū)別，制備工藝與實施例1相同，以下，以附表形式列出各實施例的組份。
【權(quán)利要求】
1.一種紡織品無氟防水劑，其特征在于，各組分及質(zhì)量百分比如下: 無氟聚合物5 — 30%、(改性)聚乙烯蠟乳液3 — 40%、表面活性劑I一5%、助劑0.001—10%，余量為水； 所述無氟聚合物由疏水單體和功能單體通過自由基聚合而成，所述疏水單體和功能單體占無氟聚合物的質(zhì)量百分比為:疏水單體90— 99%、余量為功能單體； 所述疏水單體帶有碳?xì)涫杷鶊F(tuán)和雙鍵，碳?xì)涫杷鶊F(tuán)可以是直鏈、支鏈或(多)環(huán)狀的疏水燒基的一種或多種混合； 所述功能單體選自帶有一個雙鍵以外的功能基團(tuán)的單體的一種或多種； 所述(改性)聚乙烯蠟乳液選自聚乙烯蠟和/或氧化聚乙烯蠟的水乳液，水乳液粒徑在200nm以下； 所述表面活性劑選自非離子和陽離子型表面活性劑； 所述助劑包括PH調(diào)節(jié)助劑、輔助溶劑； 所述自由基是由引發(fā)劑熱分解產(chǎn)生的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟防水劑，其特征在于，所述碳?xì)涫杷鶊F(tuán)可以為碳數(shù)>8的直鏈、支鏈燒基，(燒基取代)苯基，(燒基取代)環(huán)己基，異冰片基的一種或多種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟防水劑，其特征在于，所述功能單體的功能基團(tuán)選自氨基、或羥基、或羧基、或酮羰基、或環(huán)氧基、或三烷基硅基、或封閉異氰酸酯基、或一個及一個以上碳碳雙鍵、或具有聚氧乙烯片段、或叔胺基團(tuán)、或季銨基團(tuán)、或帶氯元素等的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無氟防水劑，其特征在于，所述功能單體選自丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羥丙(乙)酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、雙丙酮丙烯酰胺配合己二酰肼體系、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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銨、氯乙烯、偏二氯乙烯、3-氯-2-羥基-丙基甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟防水劑，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)助劑包括酸、或堿、或氨基酸，且使得無氟防水劑PH值處于4?7之間；所述輔助溶劑選自乙醇、丙酮、異丙醇、丙二醇、PEG200、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟防水劑，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過硫酸鹽、油溶性偶氮類引發(fā)劑或水溶性偶氮類引發(fā)劑中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無氟防水劑，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氟防水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將無氟單體、沸點50度以上的功能單體、(改性)蠟乳液、表面活性劑、助劑和水混合并乳化，得到預(yù)乳液； (2)步驟(I)獲得的預(yù)乳液中加入引發(fā)劑反應(yīng)，沸點低于50度的功能單體一次性加入或者是逐步加入，反應(yīng)結(jié)束后將體系溫度降至室溫，過濾后得到目標(biāo)產(chǎn)物。
9.一種紡織品，其特征在于，采用權(quán)利要求1一5中任一項所述的無氟防水劑加工而 成。
【文檔編號】D06M15/227GK103572603SQ201310505871
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】劉軍, 郭玉良, 李世琪, 朱泉, 陳祖芬 申請人:廣東德美精細(xì)化工股份有限公司