[发明专利]一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂及其制备方法，该制备方法包括A1：将环氧基POSS与硬脂酸、乙酰丙酮基金属络合物以及溶剂混合，搅拌反应后得到腊状粘稠性产物，其中环氧基POSS与硬脂酸的摩尔比为1:4～7；A2：将腊状粘稠性产物减压蒸馏，然后用乙醇清洗，得到改性环氧基POSS；A3：将改性环氧基POSS配置成水溶液与乳化剂混合搅拌，得到改性环氧基POSS无氟防水整理剂。该防水整理剂制备方法简单，反应过程易操作，防水整理剂用于棉织物的防水后整理，棉织物手感柔软，能赋予棉织物的优异的防水效果和良好的耐水洗性。

技术领域

本发明属于纺织品助剂技术领域，尤其涉及一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平提高，人们对织物的需求是多方面的，对功能性纺织品类别需求越来越多，要求也越来越高，包括免烫、抗菌、柔软、阻燃或防水功能等等。其中，防水功能整理是一类极其重要的功能性纺织品，已经广泛地应用于户外纺织用品和服装上。目前防水效果最好的是含氟聚丙烯酸酯类整理剂，尤以含-C₈F₁₇基团为主要组份的整理剂效果最好，即人们通常简称为C8类防水剂。用此类防水整理剂处理得到的织物，可具有极低的表面能，水很难在其表面润湿，防水效果最为优越。

但是此类防水剂，由于在其分子材料上含有全氟辛酸类有害物质，或容易导致产生全氟辛酸类物质，已经遭到欧盟、美国以及其它发达国家的限制应用或禁用，目前全球主要的氟碳防水剂供应商集体决定停止产品的生产和销售，因此越来越多的企业开始转向它的替代品，即无氟防水整理剂。但是现有的无氟防水整理剂均存在难以克服的不足，整理后使纺织品手感变差、防水整理效果有待提高以及耐水性性能差，因此现在亟需研究一种防水效果好及手感柔软的无氟防水整理剂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂及其制备方法，该防水整理剂制备方法简单，反应过程易操作，该防水整理剂用于棉织物的防水后整理，棉织物手感柔软，能赋予棉织物的优异的防水效果和良好的耐水洗性。POSS的全程为polyhedral oligomeric silsesquioxane，中文名称为笼型聚倍半硅氧烷。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂，所述防水整理剂为改性环氧基POSS经乳化而得到的，所述改性环氧基POSS的结构式为：

其中，X＝1～3；Y＝4～7，且X和Y均为整数。

本发明还提供了一种改性环氧基POSS无氟防水整理剂的制备方法，包括以下步骤：

A1：将环氧基POSS与硬脂酸、乙酰丙酮基金属络合物以及溶剂混合，搅拌反应后得到腊状粘稠性产物，其中环氧基POSS与硬脂酸的摩尔比为1:4～7；

A2：将腊状粘稠性产物减压蒸馏，然后用乙醇清洗，得到改性环氧基POSS；

A3：将改性环氧基POSS配置成水溶液与乳化剂混合搅拌，得到改性环氧基POSS无氟防水整理剂。

具体地，所述步骤A1具体为：将环氧基POSS加入到烧瓶中，升温至85～105℃，按照预设比例向烧瓶中加入硬脂酸、乙酰丙酮基金属络合物以及溶剂，混合均匀后，搅拌，反应3～8h，得到所述的腊状粘稠性产物。

优选地，所述步骤A1中，乙酰丙酮基金属络合物的混合比例为硬脂酸质量的0.05～5％，溶剂混合比例为混合液质量的30～50％，乙酰丙酮基金属络合物作为催化剂，用量少于硬脂酸质量的0.05％，则反应不完全，反应不能按特定的方向进行；若用量多于硬脂酸的5％，则可能产生副产物。