一種紡織品整理劑及其製備方法
2023-10-21 08:09:27
專利名稱：一種紡織品整理劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織品整理劑及其製備方法，為紡織品化學領域。
背景技術：
聚丙烯酸酯類乳液具有優異的透明性、成膜性、耐油性、耐候性、機械穩定性和粘附性，且原料來源豐富，成本較低，被廣泛應用於塗料、紡織、皮革、造紙、粘合劑等領域。但其耐沾汙性、耐水性不夠理想，耐寒性、耐熱性較差，易發生「熱粘冷脆」現象，使其進一步應用受到限制。氟是電負性最大的元素，其原子共價半徑(0.064nm)僅比氫原子稍大，C-F鍵非常穩定，且氟原子在碳骨架外層的排列十分緊密，可以對主鏈以及內部分子形成「屏蔽保護」，保證了碳碳鍵的穩定性，因此碳氟化合物表現出卓越的化學穩定性、耐腐蝕性和抗氧化性等性能。有機氟材料由於其分子側基或側鏈上含有空間位阻較小而親電能力較強的氟原子，使其表面自由能很低，具有優良的防水防油等性能。金屬銀有著優良的抗靜電性能， 而現行的紡織品抗靜電整理劑則主要採用親水性的聚合物在紡織品的表面成膜吸收水分來達到抗靜電的目的，本發明將銀引入整理劑中，並均勻分布於織物的表面，可迅速導出靜電，有效改善了織物的導電及抗靜電性能。因此，氟及銀的加入，極大地增強了紡織品整理劑的自清潔及抗靜電性能，使得紡織品更易於打理、舒適。
發明內容
本發明的目的在於(1)提供一種紡織品整理劑；(2)提供一種紡織品整理劑的製備方法。本發明以丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸、有機矽交聯劑、烯基胺類單體及含氟單體為聚合單體，以非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑組成乳化劑，採用乳液聚合方法製備自交聯型有機矽改性含氟丙烯酸酯聚合物，再向乳液中加入銀鹽進行絡合反應製備成具有抗菌、抗靜電、自清潔功能的紡織品整理劑。位於聚合物膠束表面層具有豐富的有機矽及其他交聯功能基團，在固化過程中交聯成膜，增加聚丙烯酸酯聚合物膜的牢度；引入含氟單體等組分，提高聚合物的耐水耐汙性。因而製得的整理劑有較好的耐水性和耐低溫等特點，具有抗菌、抗靜電、自清潔等功能，可適用於紡織品表面的功能性整理。為實現上述目的，本發明產品通過以下兩步驟完成第一步含氟聚合物乳液的合成所述的含氟聚合物乳液是由至少包括丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸、烯基胺類單體、 有機矽交聯劑及含氟單體、乳化劑、引發劑、去離子水經乳液聚合方法製得。上述各組份中，丙烯酸酯類單體用量按份數為30 60份，苯乙烯12 19份，丙烯酸6 14份，有機矽交聯劑用量按份數為3 8份，烯基胺類單體4 8份，乳化劑的用量按份數為5 20份，引發劑用量按份數為0. 3 0. 7份，去離子水用量按份數為300 800份，所述用量均為重量。
所述的丙烯酸酯類單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、丙烯酸羥己酯、丙烯酸2-乙基己酯中的一種或多種的組合。所述的有機矽交聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷[CH2 = CHSi (OC2H5)3]、乙烯基三 (2-甲氧基乙氧基)矽烷[CH2 = CHSi (OC2H4OCH3)3]、甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷[CH2 =C (CH3) COOC3H6Si (OCH3) 3]中的一種或多種。所述的烯基胺類單體包括烯基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺中的一種或多種的組合。
所述的引發劑包括過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯中的一種或多種組合。所述乳化劑由非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑及低分子醇類化合物組成， 其中陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉；非離子表面活性劑為分子量400 1200的脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基數為8 9的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽和聚乙二醇中的一種或多種。在乳化劑中，陰離子表面活性劑的重量按份數為3 10份，非離子表面活性劑的重量按份數為3 15份。製備含氟聚合物乳液的具體步驟如下a、在反應釜中加入3 18份乳化劑和300 400份水，升溫，攪拌，待乳化劑溶解， 降溫至50°C以下；b、加入10 20份丙烯酸酯類單體，6 8份苯乙烯，丙烯酸6 14份，乳化30min， 加入0. 15 0. 3份引發劑，引發劑用10 30份水溶解，升溫至60 68°C引發反應，隨著聚合反應的進行，反應溫度逐漸升至70 85°C，反應時間為1 3h，且乳液呈現淡藍色；C、待反應釜內溫度回落後，將乳液溫度調整為70°C，並保溫0. 5h ；d、然後在70 75°C溫度下滴加20 40份丙烯酸酯類單體，4 13份苯乙烯，3 8份有機矽交聯劑，烯基胺類單體4 8份，以及0. 15 0. 65份引發劑，引發劑用20 60 份水溶解，滴加時間為1 1. 5h，滴加後繼續保溫lh，冷卻到50°C以下，用氨水調節pH值至 7，即得到含氟聚合物乳液。第二步紡織品整理劑的製備在中性pH值下，胺基中的氮原子上所含孤對電子可與Ag+離子形成穩定的絡合物，使Ag+固定在共聚物分子鏈上。在第一步合成的含胺共聚物乳液中，加入8 14份硝酸銀，在16 25°C下攪拌 1 3小時，使胺基與Ag+充分絡合，製得具有抗菌、抗靜電、自清潔性能的紡織品整理劑。該整理劑具有良好的成膜性能，在使用時不需要再外加粘合劑，銀離子通過配位鍵錨固在聚合物上，避免了在使用期間遷移而減弱其抗菌、抗靜電性能，從而增強了其耐久性能；此外，含氟單體的引入，賦予了整理劑良好的自清潔功能，可使整理劑廣泛應用於紡織品的功能性整理。具體實施方法下列實施方案，僅是舉例說明，不是僅有的，所以，一切在本發明範圍內或是做與本發明相似的改變均包含於本發明之內。除非特別說明，以下單位均為質量份。本發明紡織品整理劑的具體步驟為實施例1(a)將下列單體丙烯酸丁酯6g甲基丙烯酸甲酯8g丙烯酸乙酯4g丙烯酸6g置於500ml反應釜內，攪拌均勻，形成聚合物單體混合液A。(b)將下列組分脂肪醇聚氧乙烯醚(10)2.2g乳化劑OS3. 4g烷基酚聚氧乙烯醚(30)3.2g聚乙二醇(分子量400)2. 2g十二烷基苯磺酸鈉2. 8g甘油1. 4g去離子水360g置於250ml玻璃杯中，於50°C攪拌溶解40min，形成穩定的乳化劑水溶液B。用55g 去離子水溶解0. 35g過硫酸銨形成溶液備用。(c)在攪拌下，將聚合物單體混合液A加入到乳化劑水溶液B中，形成聚合物單體的乳化液C。(d)向裝有溫度計、攪拌器的IOOOml四口燒瓶中，加入上述乳化液C。在攪拌下， 將瓶內溫度升至60°C，用滴液漏鬥加入1/3重量的過硫酸銨溶液，隨著聚合反應的進行，反應溫度逐漸升至80°C，且乳液呈現淡藍色，待瓶內溫度回落後，將乳液溫度調整為70°C，並保溫0. ^！。然後在相同溫度下，用Ih滴加丙烯酸丁酯12份、苯乙烯6份、4份乙烯基三乙氧基矽烷、烯基胺3份、二烯丙基胺4份、以及2/3重量的過硫酸銨溶液。滴加完後，繼續保溫lh。聚合乳液冷卻到50°C以下，用氨水調劑pH值至7，即得到含胺共聚物乳液。(e)向製備好的(d)溶液中加入8份硝酸銀，在18°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。實施例2(a)將下列單體丙烯酸丁酯8g甲基丙烯酸甲酯 6g丙烯酸異辛酯4g甲基丙烯酸8g置於250ml反應釜內，攪拌均勻，形成聚合物單體混合液A。(b)將下列組分脂肪醇聚氧乙烯醚(10) 2. 4g
乳化劑OS2. 5g烷基酚聚氧乙烯醚(30)3. 4g聚乙二醇(分子量400)2. 6g十二烷基苯磺酸鈉2.4g甘油1. 5g去離子水350g置於500ml玻璃杯中，於50°C攪拌溶解40min，形成穩定的乳化劑水溶液B。用85g 去離子水溶解0. 358g過硫酸鈉形成溶液備用。(c)在攪拌下，將聚合物單體混合液A加入到乳化劑水溶液B中，形成聚合物單體的乳化液C。(d)向裝有溫度計、攪拌器的IOOOml四口燒瓶中，加入上述乳化液C。在攪拌下， 將瓶內溫度升至62°C，用滴液漏鬥加入1/3重量的過硫酸鈉溶液，隨著聚合反應的進行，反應溫度逐漸升至80°C，且乳液呈現淡藍色，待瓶內溫度回落後，將乳液溫度調整為72°C，並保溫0. ！。然後在相同溫度下，用Ih滴加丙烯酸丁酯12份、苯乙烯6份、6份Y-甲基丙烯醯氧丙基三異丙氧基矽烷、二烯丙基胺7份以及2/3重量的過硫酸鈉溶液。滴加完後，繼續保溫lh。聚合乳液冷卻到50°C以下，用氨水調劑pH值至7，即得到含胺共聚物乳液。(e)向製備好的(d)溶液中加入9份硝酸銀，在20°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。實施例3(a)將下列單體丙烯酸丁酯6g甲基丙烯酸乙酯 6g丙烯酸丙酯5g丙烯酸5g置於250ml反應釜內，攪拌均勻，形成聚合物單體混合液A。(b)將下列組分脂肪醇聚氧乙烯醚(10) 2. 6g乳化劑OS4. Og烷基酚聚氧乙烯醚(30) 3. 6g聚乙二醇(分子量400)1. 4g十二烷基苯磺酸鈉2. 6g甘油1.6g去離子水450g置於IOOOml玻璃杯中，於50°C攪拌溶解40min，形成穩定的乳化劑水溶液B。用 75g去離子水溶解0. 425g過硫酸鉀形成溶液備用。(c)在攪拌下，將聚合物單體混合液A加入到乳化劑水溶液B中，形成聚合物單體的乳化液C。(d)向裝有溫度計、攪拌器的IOOOml四口燒瓶中，加入上述乳化液C。在攪拌下， 將瓶內溫度升至64°C，用滴液漏鬥加入1/3重量的過硫酸鉀溶液，隨著聚合反應的進行，反應溫度逐漸升至80°C，且乳液呈現淡藍色，待瓶內溫度回落後，將乳液溫度調整為75°C，並保溫lh。然後在相同溫度下，用池滴加丙烯酸丁酯14份、苯乙烯8份、8份丙烯醯氧丙基三異丙氧基矽烷、烯基胺5份以及2/3重量的過硫酸鉀溶液。滴加完後，繼續保溫lh。聚合乳液冷卻到50°C以下，用氨水調劑pH值至7，即得到含胺共聚物乳液。(e)向製備好的(d)溶液中加入12份硝酸銀，在19°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。實施例4(a)將下列單體丙烯酸丁酯7g甲基丙烯酸甲酯 2g丙烯酸乙酯4g丙烯酸異辛酯 4g丙烯酸5g置於250ml反應釜內，攪拌均勻，形成聚合物單體混合液A。(b)將下列組分脂肪醇聚氧乙烯醚(10) 3. 6g乳化劑OS1.6g烷基酚聚氧乙烯醚(30) 3. 7g聚乙二醇(分子量400) 1. 8g十二烷基苯磺酸鈉2. 5g甘油2. 4g去離子水380g置於500ml玻璃杯中，於50°C攪拌溶解40min，形成穩定的乳化劑水溶液B。用75g 去離子水溶解0. 25g偶氮二異丁腈形成溶液備用。(c)在攪拌下，將聚合物單體混合液A加入到乳化劑水溶液B中，形成聚合物單體的乳化液C。(d)向裝有溫度計、攪拌器的IOOOml四口燒瓶中，加入上述乳化液C。在攪拌下， 將瓶內溫度升至68°C，用滴液漏鬥加1/3重量的偶氮二異丁腈溶液，隨著聚合反應的進行， 反應溫度逐漸升至80°C，且乳液呈現淡藍色，待瓶內溫度回落後，將乳液溫度調整為76°C， 並保溫0. ！。然後在相同溫度下，用1. 滴加丙烯酸丁酯12份、苯乙烯12份、4份丙烯醯氧丙基三異丙氧基矽烷、4份γ -甲基丙烯醯氧丙基三異丙氧基矽烷、烯基胺4份以及2/3 重量的偶氮二異丁腈溶液。滴加完後，繼續保溫lh。聚合乳液冷卻到50°C以下，用氨水調劑PH值至7，即得到含胺共聚物乳液。(e)向製備好的(d)溶液中加入11份硝酸銀，在18°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。實施例5(a)將下列單體丙烯酸丁酯6g甲基丙烯酸甲酯4g
丙烯酸乙酯4g丙烯酸甲酯4g丙烯酸5gY-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷 14g置於250ml反應釜內，攪拌均勻，形成聚合物單體混合液A。(b)將下列組分脂肪醇聚氧乙烯醚(10) 1.6g乳化劑OS2. 4g烷基酚聚氧乙烯醚(30) 3. Sg聚乙二醇(分子量400) 1. 3g十二烷基硫酸鈉2. 5g甘油1.7g去離子水420g置於500ml玻璃杯中，於50°C攪拌溶解40min，形成穩定的乳化劑水溶液B。用75g 去離子水溶解0. 48g過氧化苯甲醯形成溶液備用。(c)在攪拌下，將聚合物單體混合液A加入到乳化劑水溶液B中，形成聚合物單體的乳化液C。(d)向裝有溫度計、攪拌器的IOOOml四口燒瓶中，加入上述乳化液C。在攪拌下， 將瓶內溫度升至70°C，用滴液漏鬥加1/3重量的過氧化苯甲醯溶液，隨著聚合反應的進行， 反應溫度逐漸升至80°C，且乳液呈現淡藍色，待瓶內溫度回落後，將乳液溫度調整為78°C， 並保溫0.證。然後在相同溫度下，用池滴加丙烯酸丁酯14份、苯乙烯9份、4份丙烯醯氧丙基三異丙氧基矽烷、4份乙烯基三乙氧基矽烷、7份烯基胺以及2/3重量的過氧化苯甲醯溶液。滴加完後，繼續保溫lh。聚合乳液冷卻到50°C以下，用氨水調劑pH值至7，即得到含胺共聚物乳液。(e)向製備好的(d)溶液中加入14份硝酸銀，在22°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。
權利要求
1.一種紡織品整理劑，其特徵在於該整理劑主要由聚合物乳液與銀鹽經絡合反應製成；所述的聚合物乳液由聚合物單體、乳化劑、鏈轉移劑、引發劑和水經乳液聚合而成，所述的銀鹽為硝酸銀。
2.根據權利要求1所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於所述聚合物單體由丙烯酸酯類單體、苯乙烯、丙烯酸類單體、有機矽交聯劑、烯基胺類單體及含氟單體組成，所述乳化劑由非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑組成。
3.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於硝酸銀的用量按份為8 14份。
4.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於其中乳化劑的用量按份數為5 20份，水為去離子水，其用量按份數為300 700份，聚合物單體用量按份數為20 275份，引發劑用量按份數為0. 3 1. 2份，所述用量均為重量。
5.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵是烯基胺類單體包括烯基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺中的一種或多種的組合。
6.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於所述的含氟單體為六氟丙烯、六氟丙烯二聚體、全氟辛基(N-乙基-N-丙烯酸乙酯基)、N-甲基全氟辛基磺醯基氨基丙烯酸乙酯、N- 丁基全氟辛基磺醯基氨基丙烯酸乙脂、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一種或多種。
7.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於所述的聚合物單體中丙烯酸酯類單體選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一種或幾種；丙烯酸類單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種。
8.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於在聚合物單體中，丙烯酸酯類單體的重量按份數為18 60份，苯乙烯的重量按份數為12 19份，丙烯酸的重量按份數5 14份。
9.根據權利要求2所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於所述乳化劑中，陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉；非離子表面活性劑為分子量400 1200的脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基數為8 9的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽和聚乙二醇中的一種或多種。
10.根據權利要求1所述的一種紡織品整理劑，其特徵在於在乳化劑中，陰離子表面活性劑的重量按份數為5 10份，非離子表面活性劑的重量按份數為6 15份。
11.一種紡織品整理劑的製備方法，其特徵在於，製備步驟為a、在反應釜中加入3 18份乳化劑和300 400份水，升溫至50°C左右，攪拌，待乳化劑溶解；b、加入20 100份聚合物單體，乳化40min,加入0.15 0. 3份引發劑，升溫至60 75°C引發反應，隨著聚合反應的進行，反應溫度逐漸升至70 85°C，反應時間為1 池；c、待反應釜內溫度回落後，將乳液溫度調整為70 82°C，並保溫0.5h ；d、然後在70 85°C溫度下滴加80 150份聚合物單體，以及0.55 0. 6份引發劑， 滴加時間為2 4h，滴加後繼續保溫2 他，冷卻到40°C以下，用過濾，即得有機矽改性含氟丙烯酸酯聚合物乳液。e、向製備好的⑷溶液中加入8 14份硝酸銀，在22°C下攪拌4小時，使胺基與Ag+ 充分絡合，製得載銀抗菌整理劑。
全文摘要
本發明公開了一種應用於紡織品的有機矽改性含氟丙烯酸酯聚合物絡合銀離子整理劑及其製備方法。該整理劑特點是採用有機矽及含氟單體共改性，使其具有較強的自清潔、柔軟性能，此外該整理劑還有這良好的抗菌、抗靜電功能。
文檔編號C08F220/18GK102162194SQ20101061992
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者洪桂煥 申請人:洪桂煥