[发明专利]一种用于纸张和纸板的有机氟防水防油整理剂及其制备

说明书

技术领域

本发明属于纸张、纸板表面整理领域。涉及到一种含氟防水防油整理剂的乳液及其制备方法。该乳液主要用于纸张和纸板的表面防水防油处理。

背景技术

经过一段时间的使用以后，基材(如机织织物、皮革、纸张、纸板等)会变脏和失去光泽。对于机织织物，皮革一类的基材还可以通过反复的洗涤来使其恢复原样；但对于纸张和纸板来说用洗涤的方法显然行不通的。这就需要在使用之前对纸张和纸板的表面进行处理，使其免受水性和油性的玷污。有机氟处理剂品具有较低的界面张力，优良的耐热性以及化学稳定性，因而能赋予机织织物、皮革、纸张和纸板等基材优异的防水和防油性能。

(甲基)丙烯酸酯类高分子具有成膜性好、固化物柔韧性好的特点，用其作为整理剂处理机织织物、纸张等后，处理品透气性好、有良好的手感。虽然聚(甲基)丙烯酸酯具有较好的防水性，而且原料易得、成本低，但却不具备防油性能。如果将含氟单体同(甲基)丙烯酸酯类单体共同聚合，则可以制备出既防水又防油的表面整理剂。

CN1408753公开了包含作为必要组分的具有以下结构式的化合物和热塑料聚合物的拒水拒油组合物，其中，下式中的符号具有如下含义：R^f：C_1-20的聚氟代烷基，X：(CH₂)_m，式中m是1-10的整数，A，A¹，A²：各自独立地表示O，S或N(Z³)，式中Z³是氢原子或烷基，Z¹：十八烷基，Z²：烷基，或至少有一个氢原子被取代的烷基，W：三价有机基团，及a，b：各自独立地表示1或2，其条件为a+b为2或3。

CN1493601公开了一种水乳型含氟拒水拒油剂及其制备方法，水乳型含氟拒水拒油剂为由单体、乳化剂及水经超声波技术预乳化，然后在引发剂下引发聚合而获得的含氟共聚物在水介质中的乳液。

CN1927894公开了一种含氟碳链丙烯酸酯及其共聚物的制备方法和应用，产品主要成分为一种含氟碳链丙烯酸酯，其通式为：

这种化合物可用于纺织品、金属、纸张、玻璃、塑料、橡胶、陶瓷等表面的拒水拒油处理。

CN101016696和CN101016697分别公开了一种含氟憎水憎油织物整理剂及其制备方法，所述的含氟憎水憎油织物整理剂为乳白色带蓝色荧光的乳液，其制备方法为：以含氟单体、烃类不饱和单体、酸性单体和功能性单体组成的四元单体为原料，在引发剂、调节剂、缓冲剂及乳化剂的存在下，用乳液共聚法合成得到所述的含氟憎水憎油织物整理剂。

尽管含氟化合物在防水、防油方面有着重要的应用，但是含氟化合物通常需要使用大量的助剂。此类助剂是在水中和氟单体中都有高溶解度的有机溶剂，溶剂的使用有助于单体有单体液滴向聚合物乳胶粒中扩散。如美国专利US08/048,350在聚合时加入丙酮作为聚合用助剂，日本专利JP309562/1999提出将水溶性的高粘度助剂(25℃时粘度在3cP以上)如三乙二醇、二丙二醇二甲醚等加入到水中组成复合水系介质。但是溶剂的使用会导致水系分散液燃点的下降，或者残留在被处理物中，这是很不利的。不论使用何种溶剂，都会增大体系的VOC值(挥发性有机物)，对环境不利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于纸张和纸板的有机氟织物拒水拒油整理剂。

本发明的另一目的是提供所述的有机氟织物拒水拒油整理剂的制备方法。

本发明提供一种有机氟防水防油整理剂。由杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸酯单体、高级脂肪醇(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸羟基酯类单体，在乳化剂、链转移剂、引发剂存在下共聚得到。该防水防油整理剂乳液不含有有机溶剂，而且在保证纸张和纸板的透气性、柔软度、弹性基础上使其具有优异的防水、防油性。本乳液为乳白色水乳液，性能稳定，固含量为20～25％。

本发明提供一种用于纸张和纸板的有机氟防水防油整理剂乳液，乳液中包括：

a)杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸酯单体、高级脂肪醇(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸羟基酯单体构成的重复单元的共聚物；

b)一种乳化剂；

c)一种链转移剂；

d)引发剂；

其中：

所述杂氧全氟烷基(甲基)丙烯酸酯单体的结构通式是：

其中R₁是氢或甲基，m是0，1，2，3；优选的是1。

所述高级脂肪醇(甲基)丙烯酸单体的结构通式是：