一種低溫水性防水劑及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紡織材料領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫水性防水劑及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市面上在使用的含氟防水劑主要有2種，一種是全氟水性三防整理產(chǎn)品另一 種是含氟的油性防水劑。其中全氟水性三防整理產(chǎn)品又以碳八的防水劑為主調(diào)，是為長鏈 分子結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)應(yīng)用中容易產(chǎn)生有害物質(zhì)PFOS和PF0A，而碳六防水劑的分子鏈相對較短， 不含PFOS和PF0A，其物質(zhì)分解期限短，對環(huán)境污染國際環(huán)保部門現(xiàn)今最提倡的三防整理 劑，但是全氟的三防整理劑普遍具有手感生硬在織物焙烘時(shí)的玻璃化溫度為160-180°C的 高溫缺點(diǎn)，而且氟用量大，生產(chǎn)成本高，有些不耐溫材料不能做防水處理（如一些非織造布 材料只能耐溫80°C，否則變形）；而油性防水劑的缺點(diǎn)會(huì)造成環(huán)境污染，對人體有害，而且 容易引發(fā)車間火災(zāi)，無法批量處理布匹，國家今年已大力管控油性產(chǎn)品的生產(chǎn)，危害太大要 求盡量不要用。
[0003] CN 104233807 A公開了一種低溫水性防水劑及其制備工藝，該發(fā)明的產(chǎn)品手感良 好，氟單體的用量減少，成本降低，節(jié)能減排，延長機(jī)器設(shè)備壽命和保養(yǎng)時(shí)間，更改變了不耐 溫的（不超100°c )皮革和紡織物不能批量做防水處理的弊端；然而，在使用堿性合成洗滌 劑或洗衣液進(jìn)行多次洗滌后，含有該防水劑的紡織物的防水性能下降嚴(yán)重，使防水劑的防 水性能和耐洗性能受到局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異耐洗牢度的低溫水性防水劑及其生產(chǎn)工藝。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種低溫水性防水劑，包括如下重量百分比的組分：
[0007] 全氟烷基乙基丙烯酸酯 13-15%; 丙烯酸樹脂 2-18%; 有機(jī)硅 1-15%; 表面活性劑 0.2-0.3%; 乙酸 2-丨5%; 引發(fā)劑 0.5-0.9%; 余量為去離子水。
[0008] 其中，全氟烷基乙基丙烯酸酯的重量百分比可以是13%、13. 1%、13. 2%、13. 3%、 13. 4 %、13. 5 %、13. 6 %、13. 7 %、13. 8 %、13. 9 %、14 %、14. I %、14. 2 %、14. 3 %、14. 4%、 14. 5%、14. 6%、14. 7%、14. 8%、14. 9%或 15% ;
[0009] 丙烯酸樹脂的重量百分比可以是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、 11 %、12%、13%、14%、15%、16%、17%或 18% ;
[0010] 有機(jī)硅的重量百分比可以是 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、 11%、12%、13%、14%或15%;
[0011] 表面活性劑的重量百分比可以是0. 2%、0. 21%、0. 22%、0. 23%、0. 24%、0. 25%、 0.26%、0.27%、0.28%、0.29%或0.3%;
[0012] 乙酸的重量百分比可以是 2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、 13%、14%或 15% ;
[0013] 引發(fā)劑的重量百分比可以是 0· 5%、0· 525%、0· 55%、0· 575%、0· 6%、0· 625%、 0· 65 %、0· 675 %、0· 7 %、0· 725 %、0· 75 %、0· 775 %、0· 8 %、0· 825 %、0· 85 %、0· 875 % 或 0· 9 〇
[0014] 本發(fā)明中，全氟烷基乙基丙烯酸酯與有機(jī)硅，可以通過長氟烷鏈上負(fù)載的有機(jī)硅 小分子協(xié)同發(fā)揮防水的性能，在織物纖維表面鋪展成膜，形成穩(wěn)定的低表面能的高聚物，在 低溫下即可阻擋水和/或油類的進(jìn)入；通過其他組分的添加，使織物表面的靜態(tài)接觸角明 顯增大，提高織物的疏水性能；此外，丙烯酸樹脂、表面活性劑和引發(fā)劑的添加可以使織物 表面的橫縱向彎曲剛度大幅度降低，增加其柔軟度和舒適感。
[0015] 所述組分的優(yōu)選重量百分比為：
[0016] 全氟烷基乙基丙烯酸擁G6: 15%：; 丙烯酸樹脂 2.5%; 有機(jī)硅 8%； 表面活性劑 0.3%; TM B%：； 引發(fā)劑V-50 0 5% 去離子水45%。所述的丙烯酸樹脂采用甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸十八酯。
[0017] 所述的有機(jī)硅采用八甲基環(huán)四硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、r-(甲基丙烯酰氧） 丙基三甲氧基硅烷中的一種。
[0018] 所述的表面活性劑采用氯化十八烷基三甲基胺。
[0019] 第二方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的低溫水性防水劑的生產(chǎn)工藝，包括如下 步驟：
[0020] 1)按比例將全氟烷基乙基丙烯酸酯、50%量的表面活性劑、丙烯酸樹脂與水混合 成混合液；
[0021] 2)采用進(jìn)口 EmusiFlex_C3型高壓均質(zhì)機(jī)，壓力200MPa，透過50nm過濾膜，溫控 85°C，對步驟1)中混合后的混合液進(jìn)行勻化；
[0022] 3)按比例將余下50%量的表面活性劑、有機(jī)硅和引發(fā)劑加入步驟2)中勻化后的 混合液采用SR-6000D型恒溫密閉超聲反應(yīng)器（上海四瑞儀器有限公司生產(chǎn)）在70°C進(jìn)行 超聲化1小時(shí)后，溫度40°C時(shí)加入Y-2016水性封閉型異氰酸酯，其中水性封閉型異氰酸酯 的加入量為組分總重量的3-15% ;再進(jìn)行超聲化15分鐘；
[0023] 4)將步驟3)超聲化后的溶液導(dǎo)入反應(yīng)釜中，然后加入乙酸、半連續(xù)聚合、核-殼化 約進(jìn)行3小時(shí)，出料即為低溫水性防水劑。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
[0025] (1)采用本發(fā)明的防水劑處理的織物，不僅抗?jié)B防滲效果較好，處理后的織物耐水 洗和干洗，經(jīng)20次以上的水洗/干洗，防水效果仍然保持在國標(biāo)4級以上；
[0026] (2)經(jīng)本發(fā)明的防水劑處理過的織物手感良好，質(zhì)地柔軟，貼合肌膚；
[0027] (3)本發(fā)明的防水劑的工藝節(jié)能環(huán)保，成本低廉，安全無害，生產(chǎn)車間不易引燃。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 本實(shí)施例的低溫水性防水劑按重量百分比包括以下組分：
[0031] 全氟烷基乙基丙烯酸酯13%、甲基丙烯酸甲酯18%、八甲基環(huán)四硅氧烷1 %、表面 活性劑氯化十八烷基三甲基胺〇. 3%、乙酸2%和引發(fā)劑0. 9%，余量為去離子水。
[0032] 本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0033] 1)按上述比例將全氟烷基乙基丙烯酸酯C6、50%量的氯化十八烷基三甲基胺、甲 基丙烯酸甲酯與水混合成混合液；
[0034] 2)采用進(jìn)口 EmusiFlex_C3型高壓均質(zhì)機(jī)，壓力200MPa，透過50nm過濾膜，溫控 85°C，對步驟1)中混合后的混合液進(jìn)行勻化；
[0035] 3)按上述比例，將余下50%量的氯化十八烷基三甲基胺、八甲基環(huán)四硅氧烷、引 發(fā)劑V-50采用SR-6000D型恒溫密閉超聲反應(yīng)器（上海四瑞儀器有限公司生產(chǎn)）在70°C進(jìn) 行超聲化1小時(shí)后，溫度40°C時(shí)加入Y-2016水性封閉型異氰酸酯（合肥阿迪亞化工有限 公司），其中水性封閉型異氰酸酯的加入量為組分總重量的15% ;再進(jìn)行超聲化15分鐘；
[0036] 4)將步驟2)均化后的混合液與步驟3)超聲化后的溶液在反應(yīng)釜中混合，然后加 入乙酸、半連續(xù)聚合、核-殼化約進(jìn)行3小時(shí)，出料即為低溫水性防水劑。
[0037] 實(shí)施例2
[0038] 本實(shí)施例的低溫水性防水劑按重量百分比包括以下組分：
[0039] 全氟烷基乙基丙烯酸酯15%、甲基丙烯酸甲酯2%、八甲基環(huán)四硅氧烷15%、表面 活性劑氯化十八烷基三甲基胺〇. 2%、乙酸15%和引發(fā)劑0. 5%，余量為去離子水。
[0040] 本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0041] 1)按上述比例將全氟烷基乙基丙烯酸酯C6、50%量的氯化十八烷基三甲基胺、甲 基丙烯酸甲酯與水混合成混合液；
[0042] 2)采用進(jìn)口 EmusiFlex_C3型高壓均質(zhì)機(jī)，壓力200MPa，透過50nm過濾膜，溫控 85°C，對步驟1)中混合后的混合液進(jìn)行勻化；
[0043] 3)按上述比例，將余下50%量的氯化十八烷基三甲基胺、八甲基環(huán)四硅氧烷、引 發(fā)劑V-50采用SR-6000D型恒溫密閉超聲反應(yīng)器（上海四瑞儀器有限公司生產(chǎn)）在70°C進(jìn) 行超聲化1小時(shí)后，溫度40°C時(shí)加入Y-2016水性封閉型異氰酸酯（合肥阿迪亞化工有限 公司），其中水性封閉型異氰酸酯的加入量為組分總重量的15% ;再進(jìn)行超聲化15分鐘；
[0044] 4)將步驟2)均化后的混合液與步驟3)超聲化后的溶液在反應(yīng)釜中混合，然后加 入乙酸、半連續(xù)聚合、核-殼化約進(jìn)行3小時(shí)，出料即為低溫水性防水劑。
[0045] 實(shí)施例3
[0046] 本實(shí)施例的低溫水性防水劑按重量百分比包括以下組分：
[0047] 全氟烷基乙基丙烯酸酯14%、甲基丙烯酸甲酯10%、八甲基環(huán)四硅氧烷8%、表面 活性劑氯化十八烷基三甲基胺〇. 25%、乙酸8. 5%和引發(fā)劑0. 7%，余量為去離子水。
[0048] 本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0049] 1)按上述比例將全氟烷基乙基丙烯酸酯C6、50%量的氯化十八烷基三甲基胺、甲 基丙烯酸甲酯與水混合成混合液；
[0050] 2)采用進(jìn)口 EmusiFlex_C3型高壓均質(zhì)機(jī)，壓力200MPa，透過50nm過濾膜，溫控 85°C，對步驟1)中混合后的混合液進(jìn)行勻化；
[0051] 3)按上述比例，將余下50%量的氯化十八烷基三甲基胺、八甲基環(huán)四硅氧烷、引 發(fā)劑V-50采用SR-6000D型恒溫密閉超聲反應(yīng)器（上海四瑞儀器有限公司生產(chǎn)）在70°C進(jìn) 行超聲化1小時(shí)后，溫度40°C時(shí)加入Y-2016水性封閉型異氰酸酯（合肥阿迪亞化工有限 公司），其中水性封閉型異氰酸酯的加入量為組分總重量的15% ;再進(jìn)行超聲化15分鐘；
[0052] 4)將步驟2)均化后的混合液與步驟3)超聲化后的溶液在反應(yīng)釜中混合，然后加 入乙酸、半連續(xù)聚合、核-殼化約進(jìn)行3小時(shí)，出料即為低溫水性防水劑。
[0053] 實(shí)施例4
[0054] 本實(shí)施例的低溫水性防水劑按重量百分比包括以下組分：
[0055] 全氟烷基乙基丙烯酸酯15 %、甲基丙烯酸甲酯2. 5 %、八甲基環(huán)四硅氧烷8 %、表 面活性劑氯化十八