无氟防水剂T的合成及应用


吴晓,刘金彩,李树荣

(广东宏昊化工有限公司  广东肇庆  526000)


摘  要:为适应环保需要,本文主要研究了一种不含氟素的防水整理剂,用聚丙烯酸乳液聚合一种具有耐水洗的无氟防水剂,通过将自制合成的无氟防水剂与目前市场销售的无氟防水剂进行性能对比测试,结果表明自制的无氟防水剂比市场销售的无氟产品在防水、手抓白痕、剥离强度、手感、色变、稳定性等方面优异。

关键词:聚丙烯酸酯;防水;性能


Abstract: In order to meet the needs of environmental protection, this paper mainly studies a kind of fluorine-free waterproof finishing agent, which is polymerized by polycrylate emulsion and a kind of fluorine-free waterproofing agent with water washability. By comparing the performance of the self-synthesized fluorine-free waterproofing agent with the fluorine-free waterproofing agent sold in the market at present. The results show that the self-made fluorine- free waterproofing agent is superior to the fluorine-free products sold in the market in waterproofing, hand scratching, peeling strength, handle, color change, stability and so on.

Key words: Polyacrylate ester;Waterproof;Performance


前  言

防水防油剂的加工已广泛应用于纤维制品当中。从上世纪50年代开始,含氟的防水防油剂“三防整理剂”在纤维、皮革、造纸等行业开始应用。随着社会的发展,环保要求逐渐提高。含氟C8防水剂含有PFOA,是目前最难降解的有机污染物之一,虽然现在从C8转变为C6,但是C6防水防油剂性能和环保因素并不能完全满足相关要求。由此开发了不含氟素且容易降解的无氟防水剂,从而顺应时代发展的需求。

1.实验部分

1.1 实验原料与仪器

原料:丙烯酸十八酯(南通润丰化工)、丙烯酸十二烷基酯(南通润丰化工)、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50)(湖北德科化工)、十八烷基三甲基氯化铵(广州华皓化工)、三丙二醇、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸丁酯(南通润丰化工)、甲基丙烯酰吗啉(南通宏申化工);PET 190T、尼龙消光20D、240T春亚纺、白色平纹纯棉32S;样品A(广州某外资企业)、样品B(东莞某外资企业);架桥剂821(广东宏昊化工有限公司)、柔软剂235(广东宏昊化工有限公司)。

仪器:精密电子天平(岛津(中国)有限公司)、升降恒温水油浴锅(上海予华仪器设备有限公司)、洗衣机(LG)、喷淋测试仪、数控超声波清洗器(深圳结盟数码)、小型高压均质机 (上海台驰)。

1.2 实验方法

在500 ml耐压瓶中,加入30g丙烯酸十八酯、10g丙烯酸十二烷基酯、5g丙烯酸丁酯、5g苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、3g十八烷基三甲基氯化铵、20g甲基丙烯酰吗啉、25g三丙二醇和202g水,在45度下混合搅拌,获得混合液体。

该混合液经超声波分散30min后得到乳化分散整个单体。在该混合液中滴加入0.3g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50),通入氮气,搅拌条件下缓慢升温至60℃,在60℃下进行自由基聚合6小时,从而获得含量约20%的无氟丙烯酸聚合物分散液(简称无氟防水剂T)。

2.性能测试与结果讨论

2.1 纺织品防水整理工艺

无氟防水剂浓度  20g~100g/L

交联剂821         5~20g/L

柔软剂235         根据手感需要调整浓度

加工工艺条件:一浸一轧(轧余率约60~75%)→烘干(110℃)→热定型170℃(90s)→回潮(在相对湿度条件)→测试防水等级。

2.2 评价项目

(1)与市售品A、B进行对比在不同纤维面料上的初期、耐水洗的防水等级(初期评价参照AATCC22-2017、洗涤条件参照JIS L 0001:2014)。

(2)色变:采用彩谱CS-610高性能分光测色仪 纺织印染测色计,本文章结果只计ΔE*值。

(3)手感:采用手触摸方法,主要以柔软方面性能,由五人以上专业人士综合排序评定,手感最佳评定为5级,最差为1级,分为1-5级。

(4)chalk mark评定:用手指轻划加工整理后的布样,布面出现白痕越多越差,反之越好。

3.实验配方加工例

3.1 初期、耐水洗防水如下表1所示

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小结:从以上数据可以看出,综合防水、色变、手感、chalk mark性能,无氟防水剂T比市售无氟防水剂性能优秀。在初期具有优良的防水性能,耐久洗涤后依然能够保持良好的防水性。

3.2 无氟防水剂并用后整理助剂如下表所示

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小结:由图7可以看出,在并用柔软剂时防水效果都会受到影响,但无氟防水剂T与柔软剂并用时的效果比市售品A、市售品B的防水性能都要好。

4.实验结论

综合实验配方加工例的数据,可知在初期低浓度、耐水洗使用时,无氟防水剂T比市售品A、B好;同时,在与后整理其他助剂特别是柔软剂并用时的配伍性,无氟防水剂T的表现明显更加优秀;并且无氟防水剂T处理的织物的手感相对软、出现的chalk mark相对偏少。

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参考文献:

[1]日本公開特許公報,2020-189980.

[2]日本公開特許公報,2004-346462.

[3]久保元伸.含氟防水防油剂(III)加工的实际应用[J].技术交流,1996.

 

作者简介:

吴晓工程师,大学本科,长期从事纺织防水剂开发应用工作。

手  机:17308217819

地  址:广东省清远市清新区太和镇回澜百莲大树园


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