一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，包括：將乳化劑和去離子水混勻，在預(yù)定溫度條件下，加入1/10-1/8的單體預(yù)乳液和1/3-1/2的引發(fā)劑溶液，反應(yīng)，滴加剩余單體預(yù)乳液和引發(fā)劑，然后溫度升高5-10℃，恒溫60-120min，降溫，即得防水丙烯酯乳液整理劑。本發(fā)明將丙烯酸酯聚合物與有機(jī)硅氧烷結(jié)合，不僅利用了丙烯酸酯的成膜性，還利用有機(jī)硅氧烷的低表面能以及耐熱性對丙烯酸酯進(jìn)行改性，改善了涂膜的硬度，提高致密性，提升丙烯酸酯薄膜的防水性能。
【專利說明】一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防水整理劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于纖維本身的多孔性，加上纖維與纖維之間的空隙，在纖維內(nèi)部存在著許多“毛細(xì)管”，很容易被液體濕潤。隨著生產(chǎn)和生活水平的提高，人們對織物各種功能的要求越來越高，在一些特殊的生產(chǎn)部門和日常生活中，人對不同場合的織物就有了不同的要求，防水、防油織物就是其中的一種。為了達(dá)到拒水、拒油的目的，可以利用具有特殊分子結(jié)構(gòu)的拒水、拒油整理劑施加在織物表面，改變纖維表面層的組成，并以物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方式與纖維結(jié)合，使織物不再被水或常用油類(如食用油、機(jī)油等)所潤濕。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，硅氧烷及含氟材料是自然界所有物質(zhì)中表面能最低的兩種材料，硅氧烷材料的表面能僅比含氟材料高10mN/m左右，由于S1-O鍵的鍵能高、鍵角大、S1-O-Si主鏈柔軟，側(cè)鏈基團(tuán)對主鏈起屏蔽作用，這些鏈結(jié)構(gòu)的特殊性賦予有機(jī)硅聚合物許多優(yōu)異的性能，如極低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、低表面能，具備優(yōu)秀的耐熱性、耐候性、耐化學(xué)藥品性等，因而得到了廣泛的重視，在含氟材料的使用受到環(huán)保問題的制約時，利用硅氧烷材料來制備超疏水膜日益受到人們的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，本發(fā)明利用有機(jī)硅烷的低表面能及耐熱性對丙烯酸酯進(jìn)行改性，改善了涂料的硬度，提高了致密性，提升丙烯酸酯薄膜的防水性能。
[0005]本發(fā)明的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，包括:`[0006](I)稱取1/4~1/2乳化劑和去離子水混勻，攪拌條件下，將混合單體滴加入乳化劑中，繼續(xù)攪拌，得到單體預(yù)乳液；其中按質(zhì)量百分比，混合單體組分為丙烯酸丁酯30-55%，苯乙烯15-30%，乙基丙烯酸羥乙酯15-25%，乙基丙烯酸5_10%，N-羥甲基丙烯酸胺5-10%，八甲基環(huán)四硅氧烷5-10%，乙烯基三甲氧基硅烷5-10% ；
[0007](2)將剩余乳化劑和去離子水混勻，在預(yù)定溫度條件下，加入1/10-1/8的單體預(yù)乳液和1/3-1/2的引發(fā)劑溶液，反應(yīng)時間為20-30min，滴加剩余單體預(yù)乳液和引發(fā)劑，然后將溫度再升高5-10°C，恒溫60-120min，降溫，即得防水丙烯酯乳液整理劑；
[0008]其中混合單體、乳化劑總用量、引發(fā)劑總用量的質(zhì)量比為100:2~6:0.5~5。
[0009]所述步驟(1)、(2)中乳化劑為l_3wt%司班80和l_3wt%吐溫80。
[0010]所述步驟(1)中繼續(xù)攪拌時間為15_30min。
[0011]所述步驟(2)中引發(fā)劑為過硫酸銨。
[0012]所述步驟(2)中預(yù)定溫度為72~76°C
[0013]所述步驟(1)、(2)乳化劑和去離子水混勻后的濃度為2~6wt%。[0014]所述步驟(2)中引發(fā)劑溶液濃度為0.5~5wt%。
[0015]所述步驟(2)中剩余單體預(yù)乳液在2_3h滴加完畢。
[0016]本發(fā)明中丙烯酸酯聚合物本身的成膜性好、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松、有好的防水性、原料易得、制法簡單、成本低等優(yōu)點。由于丙烯酸酯乳液的的合成一般采用聚合反應(yīng)，得到的產(chǎn)物多為線性高分子聚合物，涂膜的硬度低，不夠致密，導(dǎo)致防水性能差。有機(jī)硅改性丙烯酸酯，利用有機(jī)硅鍵能高、鍵角大、具有較好的抗熱和抗氧化等性能，通過接枝聚合等方式，將有機(jī)硅接入到丙烯酸酯聚合物的碳碳主鏈上，從而改善純丙烯酸酯乳液的缺點，提高其防水性能及抗熱強(qiáng)度等。如添加八甲基環(huán)四硅氧烷，與丙烯酸酯發(fā)生開環(huán)聚合，將有機(jī)硅成功接枝到碳碳主鏈上，并在后期補(bǔ)加乙烯基三甲氧基硅烷來增加有機(jī)硅的接入量，進(jìn)一步提高乳液的性能。
[0017]采用有機(jī)硅對丙烯酸酯進(jìn)行改性，不僅可以顯著地降低聚丙烯酸酯的表面張力、吸水率，而且可以大大提高其耐沾污性和耐高低溫性。
[0018]有益.效果
[0019]本發(fā)明將丙烯酸酯聚合物與有機(jī)硅氧烷結(jié)合，不僅利于了丙烯酸酯的成膜性，還利用有機(jī)硅氧烷的低表面能以及耐熱性對丙烯酸酯進(jìn)行改性，改善了涂膜的硬度，提高致密性，提升丙烯酸酯薄膜的防水性能。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
`[0021]實施例1
[0022](I)單體預(yù)乳液的制備
[0023]在燒杯A中準(zhǔn)確稱取100g的單體(丙烯酸丁酯30g，苯乙烯20g，乙基丙烯酸羥乙酯15g，乙基丙烯酸10g，N-羥甲基丙烯酸胺5g，八甲基環(huán)四硅氧烷10g，乙烯基三甲氧基硅烷10g)，在燒瓶B中稱取1/4乳化劑(2g司班80、Ig吐溫80)和50ml去離子水，攪拌均勻后，在劇烈的攪拌下，將燒杯A中的混合單體滴加到燒瓶B中，進(jìn)行乳化，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌15min，得單體預(yù)乳液；
[0024](2)稱取剩余的乳化劑和50ml去離子水至四口燒瓶中，作為反應(yīng)底液；
[0025](3)稱取2g引發(fā)劑過硫酸銨，溶解于6ml去離子水中；
[0026](4)將溫度設(shè)定為預(yù)定溫度72°C，加入約十分之一的預(yù)乳化液和三分之一的引發(fā)劑溶液，進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)相，開始滴加剩余單體，在3個小時滴加完,最后補(bǔ)加剩余引發(fā)劑；
[0027](5)將溫度升高10°C，恒溫120min;
[0028](6)降溫，得到有機(jī)硅改性丙烯酸防水乳液。
[0029]上述合成的產(chǎn)品整理純棉織物(聚硅氧烷接枝改性聚氨酯水分散體濃度30g/L)，測試拒水性能(測試方法參照AATCC22—2001)《排水:噴霧試驗》測試并評級，拒油性能(測試方法參照AATCCl 18— 2002《排油:耐烴試驗》(FZ / T01067-1999)，接觸角(采用IOmL小型注射器分別將水和液體石蠟滴在待測試樣上，采用JIC-1潤濕角測量儀測量接觸角。其結(jié)果如下表1。
[0030]表1
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，包括: (1)稱取1/4~1/2乳化劑和去離子水混勻，攪拌條件下，將混合單體滴加入乳化劑中，繼續(xù)攪拌，得到單體預(yù)乳液；其中按質(zhì)量百分比，混合單體組分為丙烯酸丁酯30-55%，苯乙烯15-30%，乙基丙烯酸羥乙酯15-25%，乙基丙烯酸5-10%，N-羥甲基丙烯酸胺5_10%，八甲基環(huán)四硅氧烷5-10%,乙烯基二甲氧基硅烷5~10% ； (2)將剩余乳化劑和去離子水混勻，在預(yù)定溫度條件下，加入1/10-1/8的單體預(yù)乳液和1/3-1/2的引發(fā)劑溶液，反應(yīng)時間為20-30min，滴加剩余單體預(yù)乳液和引發(fā)劑，然后將溫度再升高5-10°C，恒溫60-120min，降溫，即得防水丙烯酯乳液整理劑； 其中混合單體、乳化劑總用量、引發(fā)劑總用量的質(zhì)量比為100:2~6:0.5~5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)、(2)中乳化劑為l-3wt%司班80和l-3%wt吐溫80。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中繼續(xù)攪拌時間為15-30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中引發(fā)劑為過硫酸銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中預(yù)定溫度為72-76°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)、(2)乳化劑和去離子水混勻后的濃度為2-6wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中引發(fā)劑溶液濃度為0.5-5wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水丙烯酸酯乳液整理劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中剩余單體預(yù)乳液在2-3h滴加完畢。
【文檔編號】C08F8/42GK103819605SQ201410090273
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】蔡再生, 馮磊, 王鵬, 劉惠林, 徐海明, 陳立文, 周歸歸, 李燕龍 申請人:東華大學(xué), 華懋(廈門)織造染整有限公司