[发明专利]一种（倍半）硅氧烷杂化改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，具体地说涉及一种用环氧聚醚基(倍半)硅氧烷杂化改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法。

背景技术

氟代聚丙烯酸酯(简称有机氟)，表面能低，拒水拒油性能优异，用于纤维基材的后处理，既能改善基材的表面性能与手感，又能赋予基材理想的拒水拒油污和自清洁功能，且不影响基材的卫生透气与透湿性能，因而可广泛用于各种纤维织物的功能后整理、纸张与皮革防水处理、织物涂层整理等方面。

乳液共聚是实施氟代聚丙烯酸酯乳液合成最常用的有效方法之一，这点可见CN101148825、CN1837456、US6126849、US5242487等专利文献。另外，在有机氟乳液合成过程中，用交联剂适度对乳液主组分——氟代聚丙烯酸酯进行交联改性，有进一步提高或改善氟代聚丙烯酸酯应用性能的作用。例如，CN88108913在有机氟乳液合成中通过添加氨基酸及其盐，既改善了氟代聚丙烯酸酯组分所处理的织物的耐洗性，又降低了生产成本，但该反应过程使用有机溶剂，不利于生态环保。而CN1837456在含氟单体与非含氟单体以及功能单体的乳液聚合过程中，通过使用双丙酮丙烯酰胺或氰乙酰氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸脲基酯、烯丙基脲基乙烯基醚等附着力增强单体，也获得了一种防水防油性俱佳的有机氟乳液。但研究中我们发现，大量功能性附着力增强单体的使用易导致体系过渡交联，引起乳液贮存稳定性变差；另外，将此法制得的乳液直接应用于织物涂层处理，经其整理后的织物的硬挺性不够理想，有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧聚醚基(倍半)硅氧烷杂化改性的氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法。

为此，本发明采取的技术方案为：在阳/非或阴/非离子表面活性剂的作用下，首先将全氟烷基(甲基)丙烯酸酯与脂肪族长碳链(甲基)丙烯酸酯、反应性乙烯基单体以及α-烯基烷氧基硅烷在水相先进行种子乳液共聚，合成硅烷化长碳链氟代聚丙烯酸酯中间体乳液；然后降至室温，调体系pH值为5.0～6.0，再添加入环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂和硬挺剂继续搅拌30min，经过滤，所得的乳液，即(倍半)硅氧烷杂化改性的氟代聚丙烯酸酯乳液。

其具体实验步骤为：

(1)首先，将全氟烷基(甲基)丙烯酸酯、脂肪族长碳链(甲基)丙烯酸酯、反应性乙烯基单体以及α-烯基烷氧基硅烷混合组成油相单体混合物，油相单体混合物中各组分的质量分数分别为全氟烷基(甲基)丙烯酸酯为40～75％、脂肪族长碳链(甲基)丙烯酸酯为20～45％、反应性乙烯基单体为4.0～10％、α-烯基烷氧基硅烷为1～5％，其次，按油相单体混合物质量，再称取0.6～3.0％的分子量调节剂、4.0～15％的阳/非离子表面活性剂或阴/非离子表面活性剂及计量去离子水与油相单体混合物混合，机械搅拌混匀后，用超声波预乳化30min，制成预乳液，记作组分(I)；

(2)按油相单体混合物质量，再称取0.5～3％引发剂，用20～40倍量的去离子水溶解，制成引发剂水溶液，记作组分(II)；

(3)各取1/4的组分(I)和组分(II)置于三颈瓶中，搅拌，通N₂保护，加热升温至70～80℃反应30min使之生成聚合物种子，然后再同时滴加入剩余的组分(I)和组分(II)，控制滴加速度，使组分(I)和组分(II)在1.5～2h同时滴加完毕，继续保温反应4h，得硅烷化长碳链氟代聚丙烯酸酯中间体乳液，然后，降温至25～30℃，调体系pH为5.0～6.0，再加入中间体乳液质量3.3～5％的环氧聚醚基(倍半)硅氧烷以及中间体乳液质量5.3～7％的硬挺剂，搅拌30min，用纱网过滤，所得带蓝色荧光的白色乳液，即为(倍半)硅氧烷杂化改性氟代聚丙烯酸酯乳液，固含量为25～30％。