[发明专利]水基型有机硅氟树脂防水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅氟防水材料的制备，特别涉及一种水基型有机硅氟树脂防水剂及其制备方法。

背景技术

纺织品的防水整理是织物三防整理中重要的一项，为此，人类最早使用天然橡胶的涂层，高分子聚合树脂的涂层整理。这类整理虽然能达到很好的防水效果，但是织物表面经涂层整理后会形成一层厚厚的聚合物的膜皮，这层膜皮除了极大的改变了纺织物自身的风格和性能，比如会使织物变厚，发硬，耐高低温性能差，更为严重的是不透气，严重地影响了纺织物的实用性能。

后来由于有机硅材料的迅速发展，人们发现了利用有机硅的拒水性能，将含氢硅油制成水乳液，用浸渍或着浸轧的方法，将含氢硅油乳液附着在纺织品上，利用金属离子的催化作用，在高温的条件下，将含氢有机硅树脂交联在纺织品上，让纺织物在保持原有的风格和穿着舒适性能的同时，还具有比较好的拒水性能。因此有机硅乳液的拒水整理被认为是防水整理的重要的突破。

但是由于有机硅材料本身的局限性，其防水效果一直不能达到人们需求的效果，随着有机氟材料的发展，长链烷烃的氟代丙烯酸酯的乳液成了防水材料最佳的选择，各种氟代丙烯酸酯的乳液应用而生，让纺织品在保持原有风格的同时，也给纺织品提供了如荷叶效应的拒水整理。

同样，每种材料都具有其先天性的缺陷，虽然氟代丙烯酸酯的乳液具有如此优良的应用性能，但是由于长链的氟代烷烃的生物降解困难，人们又开始积极寻找新的防水材料。

发明内容

本发明是在上述背景的下，吸收有机硅和有机氟两种材料的优点，充分利用有机硅氟的低表面张力，良好的反应活性，能有效降解的特征，制备出一种具有良好拒水性能的水基型有机硅氟乳液。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种水基型有机硅氟树脂防水剂，由乳化体系和树脂配方合成，其中：

乳化体系包括十二烷基苯磺酸、全氟辛基磺酸和异构醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，质量比为，十二烷基苯磺酸∶全氟辛基磺酸∶异构醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂＝(4-8)∶(2-4)∶(4-6)；

树脂配方包括八甲基环四硅氧烷、六三氟丙烯环三硅氧烷和有机硅偶联剂，所述乳化体系与树脂配方的质量比为，乳化体系∶八甲基环四硅氧烷∶六三氟丙烯环三硅氧烷∶有机硅偶联剂＝(1-2)∶(2-3)∶(4-6)∶(0.1-0.5)。

所述水剂型有机硅氟树脂防水剂的浓度为25％-35％，结构为[-(CH₃)6Si₅O₅(CH₂CH₂CF₃)₂R′-]，

其中R′为

一种水基型有机硅氟树脂防水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)预乳化：将由十二烷基苯磺酸、全氟辛基磺酸和异构醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂组成的乳化体系混合溶解，升温至60℃，搅拌，再依次投入八甲基环四硅氧烷、六三氟丙烯环三硅氧烷和有机硅偶联剂，调pH为2-4，压力为30-40MPa，进行高压均质乳化，使体系保持温度为55-65℃；

(2)阶梯型升温：将步骤(1)中的混合物在55-65℃条件下保温1小时，75-85℃条件下保温2小时，85-95℃条件下保温4小时，60℃条件下保温6小时；

(3)冷却中和：保温结束后冷却至室温，调pH为6-8。

本发明的有益效果为：1、具有良好的生物降解性，拒水性能良好；2、根据本领域的技术检测评价，防水效果评价(AATCC22)，针对涤棉卡其布是100分，针对全棉卡其布是100分。防油效果评价(AATCC118)，针对涤棉卡其布是6级，全棉卡其布是5-6级。

附图说明

图1是水基型有机硅氟树脂防水剂的制备过程流程图

图2是实施例2聚合过程中，预乳化阶段乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

图3是实施例2聚合过程中，60℃保温1小时乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

图4是实施例2聚合过程中，75℃保温2小时乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

图5是实施例2聚合过程中，90℃保温4小时乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

图6是实施例2聚合过程中，60℃保温4小时乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

图7是实施例2聚合过程中，冷却中和后乳液的状态和粒径随温度和时间的变化图

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。

本发明是是通过以下的方法制备的：