專利名稱：常溫自行交聯(lián)型含氟素水性pu分散液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面涂層領(lǐng)域，特別涉及一種常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液 及制備方法和應(yīng)用，該P(yáng)U分散液主要用于織物撥水、防污處理，得到具有耐水洗性及耐 溶劑性的長效性撥水、防污織物。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國內(nèi)外撥水、防污功能織品處理劑技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的 不斷提高，人們對舒適且健康的織物日益重視。不但能賦予織物優(yōu)異的柔軟性、撥水、 防污、易加工性、環(huán)境安定性(耐候性、耐水解、耐陽旋旋旋光性等)，而且對環(huán)境友好 的高性能織品處理劑，日益弓I起人們的廣泛關(guān)注。目前，市面上所使用撥水劑在織物撥水加工處理技術(shù)，通常選擇高電負(fù)性或低 表面能量的含氟或含硅氧烷物質(zhì)，作為撥水處理劑配方。由于氟原子半徑較小且具有高 電負(fù)性，能有效降低物質(zhì)的表面能量，所以傳統(tǒng)的技術(shù)大多利用一種含氟撥水劑(通常 如含氟的壓克力樹脂系列)涂布或使用聚多氟乙烯(PTFE)薄膜貼在織物表面，以達(dá)到撥 水的效果，但傳統(tǒng)技術(shù)均有以下缺點(diǎn)1)手感不佳傳統(tǒng)技術(shù)在織物表面涂布撥水劑(含氟壓克力樹脂系列)，以達(dá) 到撥水效果，但因該撥水劑會在織物表面成膜，進(jìn)而使織物變硬，致使織物觸摸手感不 佳；2)耐用性不佳傳統(tǒng)的撥水織物，所覆蓋的撥水高分子材料在織物表面，僅以 物理性與織物表面的經(jīng)緯紗結(jié)合，并無任何化學(xué)鍵結(jié)合，在歷經(jīng)較多次的洗滌后，覆蓋 的撥水高分子材料往往會剝落，進(jìn)而造成織物撥水效果下降，甚至于喪失撥水效果；3)成本高傳統(tǒng)的技術(shù)使用聚多氟乙烯(PTFE)薄膜貼在織物表面，以達(dá)到撥 水效果，其所需要PTFE的原料成本較高，尤其在貼合時還需要與織物貼合的接著劑，提 高了技術(shù)門坎和加工成本；4)操作加工不方便傳統(tǒng)的技術(shù)撥水、防污織物表面加工處理時均需高溫處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種手感好、長效耐水耐溶劑、成本低和操 作方便的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為常溫自行交聯(lián)型含氟素水性 PU分散液，其組成為樹脂固含量為0.1-45wt.%的含氟素PU樹脂，樹脂總量l-lOwt.% 的常溫交聯(lián)劑，其余為水；其中含氟素PU樹脂主體由以下三種PU聚合物組成，通式 為
權(quán)利要求
1.常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液，其組成為樹脂固含量為0.1-45wt.%的含 氟素PU樹脂，樹脂總量l-lOwt.%的常溫交聯(lián)劑，其余為水；其中含氟素PU樹脂主體由 以下三種PU聚合物組成，通式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液，其特征在于，所述 的PU結(jié)構(gòu)通式如下所示為
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，包 括以下步驟1)合成PU預(yù)聚物多元醇和雙甲醇基丙酸按照1.5 4 1的摩爾比，經(jīng)加熱融熔后，0.1 15毫米 水銀柱真空下將原料中的水分蒸出，直到水分含量<0.02wt.%，再加入異氰酸酯，異氰 酸酯與多元醇摩爾比為4.0 11.0 3.0共置入反應(yīng)器，并添加以上三種物料總質(zhì)量 0.1 士0.02wt.%的反應(yīng)催化劑雙丁基辛酸錫鹽，攪拌均勻，反應(yīng)溫度為75 95°C，保持此 條件進(jìn)行反應(yīng)，直至_NC0% <5.6 3.5wt.%，即合成得到PU預(yù)聚物；2)合成含氟素PU寡聚物取步驟1)合成的PU預(yù)聚物和含氟化合物置于反應(yīng)器，加入含氟化合物中氟元素的 量為PU預(yù)聚物的0.5-25wt.%，并添加PU預(yù)聚物和含氟化合物總質(zhì)量0.1 士0.02wt.%的 反應(yīng)催化劑雙丁基辛酸錫鹽，攪拌均勻，在45-95°C下持續(xù)反應(yīng)，直至_NCO%《3.6 2.0wt.%,即得到含氟PU寡聚物；3)制備含氟素水性PU分散液將三乙胺加入含氟素PU寡聚物中，pH調(diào)節(jié)到8.0以上，使三乙胺與PU寡聚物中 的-COOH進(jìn)行中和反應(yīng)，產(chǎn)生-COCT離子基團(tuán)；然后將中和后的含氟素PU寡聚物按 5 20mL/min加入含有鏈延長劑乙二胺的水溶液中，乙二胺與-NCO的摩爾比為0.4 0.5 1，乙二胺水溶液與寡聚物的重量比為3 20 1，快速攪拌，形成水性PU樹脂分 散液，加水調(diào)整PU分散液固含量在5-35wt.%之間；4)制備常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液依據(jù)步驟3)所制備含氟素水性PU分散液的固含量，加入樹脂總量l-lOwt.%的常溫 交聯(lián)劑，混合均勻后，即形成常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，其特征 在于，所述的異氰酸酯為異弗爾酮二異氰酸酯、六甲基二異氰酸酯、全氫化雙苯基二異 氰酸酯，雙苯基二異氰酸酯，2，4-甲苯二異氰酸酯，2，6-甲苯二異氰酸酯和1，5-萘 二異氰酸酯中的一種、任意兩種組合或任意三種組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，其特征 在于，所述的多元醇為分子量在250士25 3000士 100之間的聚四亞甲基醚二醇、分子量 在180 8800之間的聚丙二醇(PPG)和分子量在180 8800之間的聚乙二醇中的一種 或任意兩種以上的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，其特征 在于，所述的含氟化合物為能與-NCO官能團(tuán)反應(yīng)的含-OH或-NH2的含氟化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，其特征 在于，所述的含氟化合物為八氟戊醇、六氟異丙醇、三氟乙醇、四氟丙醇和三氟乙胺中 的一種或任意兩種以上的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的制備方法，其特征 在于，所述的常溫交聯(lián)劑為多元乙烯亞胺或多異氰酸酯。
9.常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液的應(yīng)用，用于織物表面撥水、防污處理；常 溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液在織物表面經(jīng)涂布，室溫干燥后，即自行交聯(lián)成三維 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，嵌入織物纖維，三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)式如下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液及其制備方法和應(yīng)用，其組成為含氟素PU樹脂、常溫交聯(lián)劑和水。其制備過程包括1)合成PU預(yù)聚物；2)合成含氟素PU寡聚物；3)制備含氟素水性PU分散液；4)制備常溫自行交聯(lián)型含氟素水性PU分散液。本發(fā)明可用于織物撥水、防污處理，常溫干燥后，即自行交聯(lián)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，嵌入織物纖維；其撥水、防污功能可隨用途需要，任意調(diào)整；該處理過程，無有機(jī)揮發(fā)物、無毒性物質(zhì)殘留，是一種綠色環(huán)保耐水洗、耐溶劑的長效性撥水、防污織物處理劑。
文檔編號C08L75/08GK102010584SQ201010288710
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳瑞鑫, 陳威宏, 陳干男, 黃景忠 申請人:鹽城東邦化工有限公司