多年来．织物含氟整理剂以其独特的表面性能和优异的拒水、拒油、拒污、易去污和抗静电等特性，受到染整工作者的重视。
含氟织物整理剂是纺织品后整理中一类重要的整理剂．经含氟织物整理剂整理过的织物显示出一般碳氢或硅树脂整理剂所达不到的特性。另外，含氟织物整理剂具有低浓、高效的特点，使处理过的织物保持良好的手感。总之．含氟织物整理剂在拒水拒油性、耐洗性、耐摩擦性、耐腐蚀性等方面与其他类型的整理剂相比都具有不可比拟的优势．因而得到迅速的发展．成为当今拒水拒油整理剂的主流。
然而．含氟整理剂虽然使织物在干态下具有优良的拒水拒油性能．但织物一旦沾污后．污物很难从织物上洗除。因此．人们探寻既要在干态下有优良的拒水拒油性．又要在湿态下有易去污效果的整理剂．这就促使了含氟易去污整理剂的出现。
1 含氟织物易去污整理剂的发展进程
1950年．美国DuPont公司率先以聚四氟乙烯(PTFE)乳液作为织物整理剂。1953年．美国3M公司研制成以全氟羧酸铬络合物为主体的织物整理剂．但由于耐洗涤性差．很快被性能更好的含氟丙烯酸酯的聚合物所代替。1956年，3M 公司成功研制了FC系列织物整理剂．其有效成分为含氟丙烯酸酯的聚合物。 20世纪60至7O年代．法国、德国、瑞士、日本和韩国等相继研制成功此类产品。目前．世界上能够生产含氟织物整理剂的公司有 3M 公司、DuPont (Zepe1)公司、 Hoeshst(NuVa)公司、Atochem 公司、旭硝子公司、大金公司等。我国含氟织物整理剂的研究始于20世纪60年代． 由中国科学院上海有机化学研究所和上海市有机氟材料研究所立题共同研制含氟织物整理剂。
早期的易去污整理剂只有易去污性能．在干态下没有拒水拒油的性能．如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟甲基淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠等水溶性聚合物。
为了克服单纯的拒水拒油或易去污整理的缺陷．实现织物既在干态时具有良好的防污性能．被玷污后又较容易清洗．于是开发了既具有拒水拒油链段．又具有亲水链段的两性结构的高级易去污整理剂。目前．常用的是以全氟烷基为拒水拒油链段和以聚氧乙烯为亲水性链段的嵌段共聚物。例如．美国3M 公司开发的Scotchgard FC一 218和日本旭硝子公司开发的 Asahignard AG～780。
2 易去污整理的原理
在洗涤溶液中，油污与洗涤液、织物处在如图1所示的平衡状态。
油污主要是按卷珠模型脱离织物表面．设其界面合力为R．要除去油污必须满足R>0，如式(2) 所示。当R=0时．卷珠作用将停止而使体系处于平衡状态。
为解决在空气与水中易去污整理剂拒水拒油性的相互矛盾．要求其应含有全氟烷基拒水性部分和亲水性部分两种性质截然不同的结构成分．促使织物在空气和水中表现出不同的界面特征．以满足空气中拒水拒油而水中又具有高亲水性。
易去污整理剂在空气和水中的表面变化如图2所示。
多年来．织物含氟整理剂以其独特的表面性能和优异的拒水、拒油、拒污、易去污和抗静电等特性，受到染整工作者的重视。
含氟织物整理剂是纺织品后整理中一类重要的整理剂．经含氟织物整理剂整理过的织物显示出一般碳氢或硅树脂整理剂所达不到的特性。另外，含氟织物整理剂具有低浓、高效的特点，使处理过的织物保持良好的手感。总之．含氟织物整理剂在拒水拒油性、耐洗性、耐摩擦性、耐腐蚀性等方面与其他类型的整理剂相比都具有不可比拟的优势．因而得到迅速的发展．成为当今拒水拒油整理剂的主流。
然而．含氟整理剂虽然使织物在干态下具有优良的拒水拒油性能．但织物一旦沾污后．污物很难从织物上洗除。因此．人们探寻既要在干态下有优良的拒水拒油性．又要在湿态下有易去污效果的整理剂．这就促使了含氟易去污整理剂的出现。
1 含氟织物易去污整理剂的发展进程
1950年．美国DuPont公司率先以聚四氟乙烯(PTFE)乳液作为织物整理剂。1953年．美国3M公司研制成以全氟羧酸铬络合物为主体的织物整理剂．但由于耐洗涤性差．很快被性能更好的含氟丙烯酸酯的聚合物所代替。1956年，3M 公司成功研制了FC系列织物整理剂．其有效成分为含氟丙烯酸酯的聚合物。 20世纪60至7O年代．法国、德国、瑞士、日本和韩国等相继研制成功此类产品。目前．世界上能够生产含氟织物整理剂的公司有 3M 公司、DuPont (Zepe1)公司、 Hoeshst(NuVa)公司、Atochem 公司、旭硝子公司、大金公司等。我国含氟织物整理剂的研究始于20世纪60年代． 由中国科学院上海有机化学研究所和上海市有机氟材料研究所立题共同研制含氟织物整理剂。
早期的易去污整理剂只有易去污性能．在干态下没有拒水拒油的性能．如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟甲基淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠等水溶性聚合物。
为了克服单纯的拒水拒油或易去污整理的缺陷．实现织物既在干态时具有良好的防污性能．被玷污后又较容易清洗．于是开发了既具有拒水拒油链段．又具有亲水链段的两性结构的高级易去污整理剂。目前．常用的是以全氟烷基为拒水拒油链段和以聚氧乙烯为亲水性链段的嵌段共聚物。例如．美国3M 公司开发的Scotchgard FC一 218和日本旭硝子公司开发的 Asahignard AG～780。
2 易去污整理的原理
在洗涤溶液中，油污与洗涤液、织物处在如图1所示的平衡状态。
油污主要是按卷珠模型脱离织物表面．设其界面合力为R．要除去油污必须满足R>0，如式(2) 所示。当R=0时．卷珠作用将停止而使体系处于平衡状态。
为解决在空气与水中易去污整理剂拒水拒油性的相互矛盾．要求其应含有全氟烷基拒水性部分和亲水性部分两种性质截然不同的结构成分．促使织物在空气和水中表现出不同的界面特征．以满足空气中拒水拒油而水中又具有高亲水性。
易去污整理剂在空气和水中的表面变化如图2所示。
3 含氟易去污整理剂的结构特征
含氟易去污整理剂主要由含氟碳聚合物链段和含强亲水性的羟基、羧基或聚氧乙烯醚链段经嵌段共聚而成 在其分子结构中既有全氟烷基的拒油基团以保证织物在空气中具有拒油拒水和防污作用．又有亲水基团如羧基、羟基等．以赋予织物一定的亲水性增进在水中洗涤时的易去污性。因此．经其整理后的材料表面改性．使之在固气界面上具有优良的防污性．在湿环境中又具有良好的易去污性。
由于含氟易去污整理剂成本较高．且使整理品的拒水拒油性能降低 因此．以含氟的混合型聚合物与一般的丙烯酸型易去污聚合物或聚乙二醇醚共同应用．可以产生协同效应。
含氟聚合物的结构一般由4 部分组成，即氟碳化合物、缓冲链节、高分子链节、改性部分。以下对4个部分进行介绍：
a． 氟碳化合物
它是赋予织物防水防油防污的关键结构．整理剂中的氟元素是周期表中电负性最强的元素。碳氢键上的氢被氟取代后．键能增加69．08x10的3次方 J／mol．氟原子与氢原子相比．氟原子更容易将C—F键屏蔽起来．有效保护碳碳链的暴露．从而表现出高度的稳定性：同时．由于碳氟键距短．表面能低．因此表面张力低．约为0．010～0．015 N／m．表现出优异的疏水性和疏油性。
b． 缓冲链节
氟碳链的极性是非常强的．这样就极易造成分子的稳定性减弱。为了使分子内的稳定性增强，需要在分子中增加缓冲链节．主要有一CH2一CH2。
c． 高分子链节
易去污整理剂是高分子聚合物．通常氟碳化合物结构是链接在以丙烯酸、乙烯等聚合生成的高聚物分子上．该部分提高了整理剂与纤维材料的结合能力。
d． 亲水性链段
这类含氟整理剂分子结构中除含全氟烷烃的疏水链之外．还存在羟基、羧基或聚醚等亲水性链段 为使含氟整理剂具有防污和易去污的双重功效．通常采取加入改性基团或改性共聚物的方法．将亲水性基团引入其中。
4 易去污整理剂的制备方法
4．1 溶液法
在溶液聚合中，Chuii Yoshiki 等使用质量分数为40％ ～70％的含氟烷基(甲基)丙烯酸酯．5％～ 15％的(甲基)丙烯酸脂肪醇酯，10％～20％ 的氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯或丙烯腈单体．以及2％～3％的含羟基或氨基基团的(甲基)丙烯酸单体 引发剂按0．1％～1．5％(相对于所包含的单体的总质量) 的比例使用，其种类有：过氧化物类如过氧化月桂酰、过氧新戊酸叔丁酯：过硫酸盐类如过硫酸钾、过硫酸铵：偶氮类化合物如偶氮二异丁腈(AIBN)。溶剂种类有：酮类如丙酮、甲基异丁基酮；醇如异丙醇、乙醇；酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯；醚类如乙二醇甲醚、四氢呋喃：氯代烃类如三氯甲烷、二氯乙烷；含氟烃类如1．1．2一三氯三氟乙烷等。使用混合溶剂效果更佳。
溶液聚合方法简单．不需要高温处理．应用较广泛．但是溶液聚合中溶剂的使用给工业应用带来不便．引发剂的存在也使得聚合物不够纯净 Dargaville T R等提出了用辐照聚合的方法将含氟单体接枝到聚合物上．这种方法不需要加入引发剂．不存在引发剂杂质．行望能直接工业化。
4.2 乳液法
Maekawa Takashige等利用亲水亲油值均为10以上的非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基醚和阳离子表面活性剂十八烷基二乙基氯化铵作为乳化剂．以水和少量的丙酮为溶剂，对丙烯酸全氟庚酯、丙烯酸酯十二酯、羟乙基丙烯酸酯等单体、乳化剂、水及少量助溶剂进行常压预乳化后，在引发剂2、2’ 一偶氮双(2一甲基戊酮脒)盐酸盐的作用下聚合得到了一种低污染、高性能的织物整理剂。
乳液聚合法与溶液聚合法相比具有许多独特的优点．其以水为分散介质避免了有机溶剂的使用．不仅降低了成本．还可以减少对环境的污染。目前．含氟整理剂大都采用乳液聚合的方法 乳液分散体虽使用较为方便．但需要相对较高的氟含量以保证其拒水拒油效果：而且乳液不够稳定．耐储存性、耐热性、耐寒性不良，与一般的交联剂、催化剂、分散剂等混合使用过程中条件的控制也较为严格。
5 结束语
含氟易去污整理剂以其优异独特而实用的性能对织物整理作出了卓越的贡献．是迄今为止所有普通织物整理剂无法比拟的。但是目前易去污整理剂大都是含有亲水部分和拒水拒油部分的共聚化合物。此种整理剂价格昂贵．合成复杂．要求条件较高．进而应用受到了很大的限制．因此有必要探寻一种新整理方法来达到目前易去污效果 这种共聚物型易去污整理剂是含氟部分在干态下起到拒水拒油效果．亲水部分在湿态下起到易去污效果．为此可以采用含氟拒水拒油剂和亲水试剂共混来达到共聚型易去污整理剂的效果。 但这种整理方法的机理和工艺的优化有待于进一步的探讨和研究。
