專利名稱：一種三防抗菌整理劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及精細化學品領域，具體涉及一種三防抗菌整理劑及其制備方法。
背景技術：
聚氨酯是由多異氰酸酯和多元醇聚合而成的聚合物，具有優異的成膜性能、耐候性和粘結性，通過引入特殊結構的多元醇可方便地實現對聚氨酯的改性。聚氨酯水分散乳液作為一種性能優異的綠色高分子功能材料，被廣泛應用于輕紡、皮革、涂料、造紙等領域。 但傳統的水性聚氨酯由于帶有較多的親水性基團，其防水防油性能較差，限制了其應用范圍。為了獲得具有低表面能的水性聚氨酯，可將一些低表面能鏈段引入到聚氨酯中來增強其拒水拒油與防污性能，低表面能鏈段主要有聚硅氧烷和氟碳樹脂，聚硅氧烷鏈段的主鏈為-Si-O-Si-結構，側鏈有各種烷基類的取代基組成，具有較低的表面張力和良好的柔軟性和拒水性。而氟碳樹脂由于F-C鍵的鍵能大，極性小，內聚能低，呈化學惰性，與其他樹脂相比，氟碳樹脂的臨界表面張力最低，表現出良好的拒水拒油和防污性能，是制備織物防水防污防油整理劑(以下簡稱三防整理劑)的最佳原料。目前所報道的織物三防整理劑一般都以含氟丙烯酸酯與普通丙烯酸酯進行乳液共聚來制備，且使用的含氟單體為氟碳鏈長為8的丙烯酸全氟烷基酯。但是這種具有較長全氟碳鏈的化合物(氟碳鏈長>8)由于穩定性好，難自然降解，存在生物體累積性和遠距離遷移可能性，對人類健康和生存環境有一定危害。從環境友好角度看，必須避免使用長氟碳烷基鏈的化合物。已有專利報道采用短氟碳鏈的含氟丙烯酸酯來制備拒水拒油整理劑， 如專利CN1934149A、CN1942541A等報道的防水防油劑組合物，但這些專利中提到的含氟共聚物整理劑的拒水拒油性能不是很優異，與傳統長鏈全氟烷基丙烯酸酯為原料制備的織物整理劑的性能差異還比較大，這類整理劑的性能也較為單一，只能提供簡單的三防性能，但是眾多的紡織品在進行三防整理的同時希望賦予其他的性能，如柔軟性、耐久性以及抗菌性能等。

發明內容
本發明提供了一種三防抗菌整理劑及其制備方法，該整理劑具有環境友好性，能賦予各種織物、皮革制品良好的防水防污防油性和抗菌性能。一種制備三防抗菌整理劑的方法，包括將多異氰酸酯、季銨化雙羥丙基聚硅氧烷、擴鏈劑、稀釋劑和聚合催化劑混合，反應制得季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物；所述的季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物與氟碳鏈長為4-6的全氟烷基乙醇反應得季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物；所述的季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物經后處理后即得所述的三防抗菌整理劑；以多異氰酸酯的重量份為100份計，各反應組分的含量如下多異氰酸酯100份
季胺化雙羥丙基聚硅氧烷50 300份
擴鏈劑5 30份
稀釋劑20 50份
聚合催化劑O. I O. 5份
全氟烷基乙醇50 200份。
所述的季胺化雙羥丙基聚硅氧烷的結構式如式(I)所示，重均分子量為
500-5000，優選 1000-3000 ；
權利要求
1. 一種制備三防抗菌整理劑的方法，其特征在于，包括將多異氰酸酯、季銨化雙羥丙基聚硅氧烷、擴鏈劑、稀釋劑和聚合催化劑混合，反應制得季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物；所述的季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物與氟碳鏈長為 4-6的全氟烷基乙醇反應得季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物；所述的季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物經后處理后即得所述的三防抗菌整理劑；以多異氰酸酯的重量份為100份計，各反應組分的含量如下多異氰酸酯100份季胺化雙羥丙基聚硅氧烷 50 300份擴鏈劑5 30份稀釋劑20 50份聚合催化劑O. I O. 5份全氟烷基乙醇50 200份。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的季胺化雙羥丙基聚硅氧烷的結構式如式(I)所示，重均分子量為500-5000，
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的季胺化雙羥丙基聚硅氧烷的制備方法如下將結構式如式(2)所示的雙羥丙基封端的氯丙基聚硅氧烷與十二烷基二甲基叔胺在有機溶劑中反應后除去溶劑，所述的反應的溫度為90-120°C，時間為10-20小時，反應物的摩爾比為1 : 1,
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和三苯基甲烷三異氰酸酯中的至少一種。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的擴鏈劑為N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺和N-異丙基二乙醇胺中的至少一種。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的稀釋劑為丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺中的至少一種。
7.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的聚合催化劑為二月桂酸二丁基錫、 三亞乙基二胺、辛酸亞鋅和環烷酸鋅中的至少一種。
8.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的全氟烷基乙醇的結構式為 Rf-X-OH, Rf為4-6個碳原子的全氟烷基鏈段，X為二價有機連接基團。
9.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的后處理為將所述的含短氟碳鏈聚氨酯預聚物降溫至20-40°C，調PH值至4. 5-6. 5，然后按重量比為I : 2_1 5加入去離子水，20-30°C下剪切分散。
10.一種如權利要求1-9任一所述方法制備的三防抗菌整理劑。
全文摘要
本發明公開了一種三防抗菌整理劑及其制備方法，屬于精細化學品領域，制備方法包括將多異氰酸酯、季銨化雙羥丙基聚硅氧烷、擴鏈劑、稀釋劑和聚合催化劑混合，反應制得季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物；季銨化有機硅改性聚氨酯預聚物與氟碳鏈長為4-6的全氟烷基乙醇反應得季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物；季銨化有機硅改性的短氟碳鏈聚氨酯預聚物經后處理后即得所述的抗菌整理劑；本發明的方法制備的三防抗菌整理劑用于各紡織品和皮革制品，具有環境友好，能賦予各種織物、皮革制品良好的防水防污防油性和抗菌性能。
文檔編號C08G18/38GK102585145SQ20121003886
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者孔德慶 申請人:黑龍江泰納科技發展有限責任公司