專利名稱：拒水拒油的含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及織物后整理劑的制備方法，特別涉及拒水拒油的含氟丙烯酸 陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法。
背景技術(shù)：
含氟烷基共聚物屬于織物后整理劑，賦予織物、皮革、紙張等底材優(yōu)異 的防水防油防污整理效果。我國在該領(lǐng)域研究起步較晚,大部分生產(chǎn)技術(shù)被
3M,杜邦,大金等公司掌握，導(dǎo)致產(chǎn)品價格昂貴,印染產(chǎn)品的生產(chǎn)成本激增,大大 降低了我國產(chǎn)品在國際市場的競爭力。
我國也有部分公司和單位從事該項目研究，但存在下列問題
1. 表面活性劑簡單預(yù)乳化達(dá)不到納米級。
2. 聚合體系表面活性劑活性低，用量大，聚合體系不穩(wěn)定。
3. 含氟單體與非含氟單體相溶性差，聚合物中組份的含量與鏈的分布不 均勻，組份含量波動大。
含氟垸基丙烯酸酯共聚物體系包括溶液型和乳液型，近年來，考慮到安 全問題和環(huán)境問題，這類含氟垸基共聚物拒油抗拒水整理劑多為水分散乳液 型。
CN1613883A介紹了抗水抗油劑用全氟丙烯酸酯共聚物分散細(xì)乳液的制 備方法，其的細(xì)乳化技術(shù)主要是采用超聲波技術(shù)。
預(yù)乳化技術(shù)是最近發(fā)展起來的新型乳液聚合方法。它是通過高剪切條件下 得到分散均勻的粒徑很小100納米的預(yù)乳液，然后加入引發(fā)劑直接在單體液 滴內(nèi)引發(fā)成核，每個單體都成了相對獨立的反應(yīng)核，避免單體在水中難溶和 遷移的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為如下
一種拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法，包 括如下步驟
(1)將共聚單體混合物陽離子表面活性劑季胺鹽和非離子表面活性
劑平平加O按照質(zhì)量比30 50:2 3，加入引發(fā)劑V-50，它與共聚物單體質(zhì) 量比30-50 : 1~2，在高剪切的條件下得預(yù)乳液，預(yù)乳液的平均粒徑30 150 納米；多分散性呈正態(tài)分布；
(2)在反應(yīng)器中加入1/4預(yù)乳液，通氮，在40 8(TC下滴加剩余的預(yù)乳 液和交聯(lián)劑N-羥甲基丙烯酰胺共聚反應(yīng),反應(yīng)完畢后保溫2小時，冷至室溫
過濾制得織物拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液；交聯(lián)劑與 共聚物單體質(zhì)量比為30-50 : 2~3。
本發(fā)明的共聚單體混合物由甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸十四酯，丙烯酸十二 酯，丙烯酸十二氟庚酯組成。其中甲基丙烯酸占單體總重量的20%~40^%， 丙烯酸十四酯占單體總重量的40%~20wt%，丙烯酸十二酯占單體總重量的 5%~10wt%，丙烯酸十二氟庚酯占單體總重量的30%~35wt%。
所述的季胺鹽陽離子表面活性劑為雙垸基雙季胺鹽，通式(CH2) m [CH3(CH2)nN^Rl)(R2)(R3)X—]，其中n為8~18， Rl、 R2、 R3表示碳原子數(shù) 為l-6的烷基，m為2， 4， 6， 8， 10， X為鹵原子，如為氟、氯、溴、碘。
所述的季胺鹽陽離子表面活性劑占乳液總量的50~70wt%。
本發(fā)明的平平加O表面活性劑系脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物，不含APEO (有機酚類)。
所述的引發(fā)劑V-50是偶氮二異基脒鹽酸鹽。
本發(fā)明的拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方 法，操作簡便。采用該方法制備的陽離子/非離子表面活性劑乳液由于采用高 速剪切機，機械的空穴效應(yīng)使得反應(yīng)物能達(dá)到納米級。雙生陽離子/非離子表 面活性劑表面活性高，用量小，是普通的表面活性劑的一半用量。而且聚合 速率穩(wěn)定，聚合物的組成分布均勻。本發(fā)明表面活性劑乳液具有很好的機械 穩(wěn)定性、PH穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性。本發(fā)明的乳液對織物進(jìn)行后整理，織物具有優(yōu)異的拒水拒油防污性能。
具體實施例方式
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的功效和方法，現(xiàn)用具體的實施方式來加以說明。 實施例1
(1) 將全氟烷基丙烯酸酯30克,甲基丙烯酸甲酯35克,甲基丙烯酸十四酯 35克，去離子水200克,有機溶劑丙酮65克,季胺鹽陽離子表面活性劑,平平加0 非離子表面活性劑3.5克，N-羥甲基丙烯酰胺2克，在室溫條件下高剪切,得預(yù) 乳液.再將1/5預(yù)乳液置于帶有攪拌槳，溫度計，回流管通氮裝置的四口燒瓶中， 升溫至6(TC，滴加引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，得泛藍(lán)光的白色乳液，固含量30% 左右,轉(zhuǎn)化率>98%，蒸餾去丙酮。
實施例2
(2) 將全氟垸基丙烯酸酯35克,甲基丙烯酸甲酯30克,甲基丙烯酸十四酯 35克,去離子水200克,有機溶劑丙酮65克,季胺鹽陽離子表面活性劑,平平加0 非離子表面活性劑3.5克，N-羥甲基丙烯酰胺2克,在室溫條件下高剪切,得預(yù) 乳液.再將1/5預(yù)乳液置于帶有攪拌槳,溫度計，回流管通氮裝置的四口燒瓶中， 升溫至6(TC,滴加引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。得泛藍(lán)光的白色乳液，固含量30% 左右,轉(zhuǎn)化率>98%.蒸餾去丙酮。
本發(fā)明的拒水拒油含氟丙烯酸陽離子非離子表面活性劑乳液用于織物拒 水拒油的使用方法為每升水中加入本乳液(己將固含量處理為20%左右的 乳液)10~70克，(濃度高些效果更好，不同織物條件不同) 一浸一軋，在 100~170°C的溫度下干燥處理，對拒水拒油有很好的效果。
本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變 化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保 護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1一種拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法，包括如下步驟((1)將共聚單體混合物∶陽離子表面活性劑季胺鹽和非離子表面活性劑平平加O按照質(zhì)量比30～50∶2～3，加入引發(fā)劑V-50，它與共聚物單體質(zhì)量比30～50∶1～2，在高剪切的條件下得預(yù)乳液，預(yù)乳液的平均粒徑30～150納米，多分散性呈正態(tài)分布；(2)在反應(yīng)器中加入1/4預(yù)乳液，通氮，在40～80℃下滴加剩余的預(yù)乳液和交聯(lián)劑N-羥甲基丙烯酰胺共聚反應(yīng)，反應(yīng)完畢后保溫2小時，冷至室溫過濾制得織物拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液；交聯(lián)劑與共聚物單體質(zhì)量比為30～50∶2～3。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，共聚單體混合物由甲基 丙烯酸甲酯，丙烯酸十四酯，丙烯酸十二酯，丙烯酸十二氟庚酯組成。其中 甲基丙烯酸占單體總重量的20%~40wt%，丙烯酸十四酯占單體總重量的 40%~20wt%，丙烯酸十二酯占單體總重量的5%~10\^%，丙烯酸十二氟庚酯 占單體總重量的30% 35wt%。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的季胺鹽陽離子 表面活性劑占乳液總量的50~70wt%。
4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的季胺鹽陽離子表 面活性劑為雙垸基雙季胺鹽，通式(CH2) m[CH3(CH2)nl^(Rl)(R2)(R3)X-]， 其中n為8~18， R1R2R3表示碳原子數(shù)為1 6的烷基，m為2， 4， 6， 8， 10， X為鹵原子，如為氟、氯、溴、碘。
5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述所說的平平加O 表面活性劑系脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物，不含APEO。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑V-50是 偶氮二異基脒鹽酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種拒水拒油含氟丙烯酸陽離子/非離子表面活性劑乳液的制備方法。該制備方法首先將共聚單體混合物與陽離子表面活性劑季胺鹽和非離子表面活性劑平平加O及引發(fā)劑在高剪切的條件下得預(yù)乳液，然后與交聯(lián)劑N-羥甲基丙烯酰胺共聚反應(yīng)制得。采用該方法制備的陽離子/非離子表面活性劑乳液由于采用高速剪切機，機械的空穴效應(yīng)使得反應(yīng)物能達(dá)到納米級。而且聚合速率穩(wěn)定，聚合物的組成分布均勻。本發(fā)明的表面活性劑乳液具有很好的機械穩(wěn)定性、PH穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性。本發(fā)明的乳液對織物進(jìn)行后整理，織物具有優(yōu)異的拒水拒油防污性能。
文檔編號D06M15/277GK101293940SQ20071004034
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者嚴(yán)識淵, 尹松濤, 朱正軍, 忠 王, 費植煌 申請人:上海遠(yuǎn)東氟材料技術(shù)有限公司