耐水洗无氟防水组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种耐水洗无氟防水组合物，其组分如下，按重量百分比计：25-60%的化合物A；15-40%的丙烯酸酯聚合物；3-40%的乳化剂；其它为水。本发明专利技术能赋予织物优秀的防水效果，又能赋予其良好的耐水洗性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组合物，特别是涉及一种耐水洗无氟防水组合物。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，人们对织物功能性的要求越来越高，例如具有免烫、抗菌、柔软、阻燃或防水功能等，其中防水功能整理方面，尤其以含氟聚丙烯酸酯乳液或溶液的防水效果最好，因为经其处理后的织物或基材具有极低的表面能，水很难在其表面润湿。而含氟类聚丙烯酸尤以含-C8F17基团的效果最好，即人们通常简称为C8类防水剂，但是C8类防水剂因为含有微量的全氟辛酸类有害物质或容易导致产生全氟辛酸类物质而遭到欧盟，美国以及其它发达国家的限制应用或禁用，到2012年底全球主要的C8氟碳防水剂供应商集体决定停止C8产品的生产，到2015年底将彻底停止C8产品的销售。因此越来越多的企业开始转向C8的替代品。2010年中国专利（申请号为201080009570.7）公开了一种防水剂，包含丙烯酸酯聚合物和石蜡等。此专利使用了大量的石蜡作为主防水物，因为石蜡对纤维或者织物的亲和性比较差，因此初始防水效果受到了限制。2014年中国专利（申请号为201310505871.4）公开了一种防水剂，包含丙烯酸酯聚合物和聚乙烯蜡等。此专利虽然使用了亲和性稍好的聚乙烯蜡作为主防水物，但是聚乙烯蜡中的极性基团例如羟基或羧基，使其初始防水效果也收到了一定的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐水洗无氟防水组合物，其能赋予织物优秀的防水效果，又能赋予其良好的耐水洗性。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，其组分如下，按重量百分比计：25-60%的化合物A；15-40%的丙烯酸酯聚合物；3-40%的乳化剂；其它为水。优选地，所述化合A是由异氰酸酯和长链的脂肪醇或脂肪胺合成的。优选地，所述长链的脂肪醇是直连或含有支链的脂肪族的醇，以用下面的结构式来表示：其中，R1，R2，R3可以用代表式X-Y-Z或Z来表示：X用代表式–(CH2)t-来表示，t=0-30；Y用代表式-O-C(O)-或-O-C(O)-NH-来表示；Z用代表式–(CH2)m-H来表示，m=0-30；其中，R4可以用代表式–(CH2)p-(OCH2CH2)q-(OCH2CH(CH3))r-OH来表示，p，q和r=0-30。优选地，所述长链的脂肪胺是直连或含有支链的脂肪族的胺，以下面的结构式来表示：其中，n=0-2；Q可以用代表式-(CH2)y-来表示，y=1-4；B4是H或–(CH2)f-H，f=0-30；B1，B2，B3可以用代表式V-W-U或U来表示：V用代表式–(CH2)d-来表示，d=0-30；W用代表式-O-C(O)-或-O-C(O)-NH-来表示；U用代表式–(CH2)e-H来表示，e=0-30。优选地，所述异氰酸酯是封端的或者不封端的，官能度在1.8-5之间。优选地，所述长链的脂肪醇或脂肪胺和异氰酸酯的摩尔比为1：10到1：1.3。优选地，所述丙烯酸酯聚合物是下面的结构单元组成的共聚物：按重量百分比计，25-60%的含有10至24个碳原子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物；10%至40%的偏氯乙烯；10%至40%的含有功能基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物；0.0001%至0.1%的引发剂。优选地，所述含有10至24个碳原子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是支链的，或也是直链的或者环状的。优选地，所述功能基团是指含有羟基，或环氧基，或酰胺基，或羧基，或烷氧基，或封闭的异氰酸酯基。优选地，所述引发剂是指水溶性的一种过硫酸盐类或者偶氮类中的一种或者几种或者氧化还原类的引发体系。优选地，所述乳化剂是非离子乳化剂或阴离子乳化剂或阳离子乳化剂或非离子和阴离子或阳离子的混合物。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术能赋予织物优秀的防水效果，又能赋予其良好的耐水洗性。与现有的技术相比较，本专利技术所公开的主防水组分化合物A是多支化的和多烷基的，即多个疏水基团集中于一个分子上，使其拒水效果大大增强；此外化合物A分子中的脲键对纤维或织物的亲和力比较好，又不影响防水效果，因此较传统的石蜡或聚乙烯蜡类无氟防水剂的防水效果和耐洗性都好。具体实施方式本专利技术提供的防水组合物的组分如下，按重量百分比计：10-90%的化合物A；10-90%的丙烯酸酯聚合物；适量的乳化剂；其它为水。耐水洗无氟防水组合物的制备工艺过程如下：将化合物A、丙烯酸酯单体、乳化剂和水，在高速剪切搅拌得到预乳液，然后通氮气除氧后加入引发剂和偏氯乙烯，升温至30-90摄氏度，保温反应4-20小时，过滤出料。其中，化合物A是由异氰酸酯和长链的脂肪醇或脂肪胺合成的。制备化合物A的工艺过程如下：将溶剂、异氰酸酯和长链的脂肪醇或脂肪胺混合均匀后，加热到指定的温度，保温反应5-20小时后，将溶剂减压脱除后出料。其中，长链的脂肪醇可以是直连或含有支链的脂肪族的醇，可以以用下面的结构式（1）来表示：…………………………………………………（1）其中，R1，R2，R3可以用代表式X-Y-Z或Z来表示：X可以用代表式–(CH2)t-来表示，t=0-30；Y可以用代表式-O-C(O)-或-O-C(O)-NH-来表示；Z可以用代表式–(CH2)m-H来表示，m=0-30；其中，R4可以用代表式–(CH2)p-(OCH2CH2)q-(OCH2CH(CH3))r-OH来表示，p，q和r=0-30。其中，长链的脂肪胺可以是直连或含有支链的脂肪族的胺，可以以下面的结构式（2）来表示：………………………………………………（2）其中，n=0-2；Q可以用代表式-(CH2)y-来表示，y=1-4；B4是H或–(CH2)f-H，f=0-30；B1，B2，B3可以用代表式V-W-U或U来表示：V可以用代表式–(CH2)d-来表示，d=0-30；W可以用代表式-O-C(O)-或-O-C(O)-NH-来表示；U可以用代表式–(CH2)e-H来表示，e=0-30。其中，异氰酸酯可以是封端的或者不封端的，官能度在1.8-5之间，优选官能度在2-4之间。长链的脂肪醇或脂肪胺和异氰酸酯的摩尔比为1：10到1：1.3。其中，由异氰酸酯和脂肪醇或脂肪胺制备化合物A所需要的溶剂可以是酮类包括脂肪酮、脂环酮、芳香酮、饱和酮和不饱和酮例如丙酮、甲基乙基酮、戊酮、苯丙酮等；也可以是酯类包括无机酸酯和有机酸酯例如硫酸氢甲酯、乙酸乙酯，乙酸异丙酯、乙酸丁酯；可以是芳香烃例如甲苯、二甲苯等；卤代烃例如二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷等。其中，由异氰酸酯和脂肪醇或脂肪胺制备制备化合物A所需要的反应温度在50-120摄氏度。其中，丙烯酸酯聚合物是下面的结构单元组成的共聚物：按重量百分比计，25-60%的含有10至24个碳原子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，其组分如下，按重量百分比计：25‑60%的化合物A；15‑40%的丙烯酸酯聚合物；3‑40%的乳化剂；其它为水。

【技术特征摘要】
1.一种耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，其组分如下，按重量百分比计：25-60%的化合物A；15-40%的丙烯酸酯聚合物；3-40%的乳化剂；其它为水。
2.如权利要求1所述的耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，所述化合A是由异氰酸酯和长链的脂肪醇或脂肪胺合成的。
3.如权利要求2所述的耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，所述长链的脂肪醇是直连或含有支链的脂肪族的醇，用下面的结构式来表示：
其中，R1，R2，R3可以用代表式X-Y-Z或Z来表示：
X用代表式–(CH2)t-来表示，t=0-30；
Y用代表式-O-C(O)-或-O-C(O)-NH-来表示；
Z用代表式–(CH2)m-H来表示，m=0-30；
其中，R4可以用代表式–(CH2)p-(OCH2CH2)q-(OCH2CH(CH3))r-OH来表示，p，q和r=0-30。
4.如权利要求2所述的耐水洗无氟防水组合物，其特征在于，所述长链的脂肪胺是直连或含有支链的脂肪族的胺，以下面的结构式来表示：
其中，n=0-2；Q用代表式-(CH2)y-来表示，y=1-4；B4是H或
–(CH2)f-H，f=0-30；B1，B2，B3用代表式V-W-U或U来表示：
V用代表式–(CH2)d-来表示，d=0-30；
W用代表式-O-C(O)-或-...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜万超，曲敏丽，
申请(专利权)人：上海墨城化工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31