[发明专利]一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种织物品专用高效无氟防水剂及其制备工艺和应用，所述无氟防水剂按质量百分比包括以下组分：无氟聚合物20‑30％、表面活性剂1‑4％、助剂0.5‑2.5％和水。本发明提供的无氟防水剂具有良好的防水效果，不含氟元素，并且绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种纺织印染领域的防水剂，特别是一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，同时本发明中还提供了一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法。

背景技术

随着当前生活品质的日益提高，绿色、健康、低碳、环保的新材料新工艺是人们所追求的目标。日常生活中跟人们息息相关的具有防水功能的纺织品越来越受到人们的重视。但是已经市场上大部分用于织物拒水整理的防水剂虽然应用效果好，都含有全氟或长链多氟结构，尤其是含全氟辛烷磺酰基类化合物(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)(即全氟C8化合物)成分，这类织物防水功能整理剂具有多重毒性、难生物降解，从而迫使人们开发赋予纺织品拒水功能的新型无氟防水剂。

聚丙烯酸酯类高聚物具有较好的耐水性、耐溶剂性、成膜性以及附着力强、生产工艺简单、成本低廉等优点，利用长碳链的疏水性以及-COOH等极性基团的可交联性，将长碳链丙烯酸酯单体与带强极性基团的丙烯酸类单体进行乳液聚合，制备的乳液型聚丙烯酸酯类防水剂以水为连续相，具有成本低、安全无毒、环保等优点。关于长碳链聚丙烯酸酯类无氟防水剂乳液的研究工作都是在乳化剂种类、单体结构、共聚物分子结构设计等方面进行修饰和优化，以提高防水剂的稳定性及拒水性能。防水剂乳液的粒径及其分布范围对乳液的稳定性影响巨大，乳液粒径过大，会产生凝胶现象，影响其使用性能。

ZL201080009570.7、ZL201310505871.4、ZL201510729297.X、WO2015178471A1报道利用长碳链聚丙烯酸酯同聚乙烯蜡在非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂协同作用下制备无氟防水剂，该类防水剂虽然是不含有机氟，但是长碳链聚丙烯酸酯同聚乙烯蜡是物理共混，防水剂乳液稳定性不理想，进行防水处理后的织物拒水效果不持久。ZL201711292001.8将长碳链羧酸的金属络合物、阳离子改性长碳链氨基树脂、蜡在阳离子乳化剂和非离子乳化剂协同作用下制备防水剂乳液，该防水剂体系中依然是采用物理共混的方法引入蜡质成分，虽然引入长碳链氨基树脂可以提高体系的乳化效果，但提升作用有限，且将三种聚合物分子用物理共混的方法进行乳化，制备的防水剂防水耐久性有限。US2017342275-A1报道将长碳链丙烯酸酯同交联型单体在阴离子乳化剂作用下进行共聚制备防水剂，这类防水剂其交联剂成分过高，容易造成交联程度过高，引起被处理的织物发生变形，另外，该体系如果要制备稳定的防水剂乳液，需要添加大量的乳化剂，容易造成整理后因乳化剂的流失造成聚合物防水膜发生松弛引起效果逐步衰减。JP2017165872A报道一种有效成分为含18-30C的长链聚丙烯酸酯、卤代烯烃聚合物防水剂，该防水剂涂层虽然有较好的防水效果，但是其聚合物链同被整理织物之间没有化学键的键合，其作用效果难持久。ZL201810883529.4报道在阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂作用下利用长链丙烯酸酯同功能性单体进行聚合制备核壳结构的防水剂乳液，该防水剂乳液制备过程中使用了较大量的表面活性剂，其整理后的织物在使用过程中因表面活性剂的流失而影响到其拒水效果的持久性，而且体系中要加入亲水性溶剂不够环保。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种新型无氟聚丙烯酸酯防水剂及其制备方法。这种新型无氟聚丙烯酸酯防水剂是在阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂协同作用下，将长链丙烯酸酯、季铵盐阳离子单体、功能性单体、交联型单体共聚而成的固含量高、粒径小且均一稳定的聚合物乳液，从而赋予织物优良拒水性、抗菌性、耐久性等性能。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其中，各组分及质量百分比如下：

无氟聚合物20％-30％、表面活性剂1-4％、助剂0.25-2.5％，余量为水；