[发明专利]一种短链含氟防水防油剂共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种短链含氟防水防油剂共聚物及其制备方法。该短链含氟防水防油剂共聚物包括来自如下共聚单体的结构单元：1)10‑50重量％式Ⅰ所示的共聚单体；2)20‑70重量％丙烯酸C_2‑20烷基酯共聚单体；3)15‑40重量％短链含氟丙烯酸酯共聚单体。该共聚物呈网状结构，防水防油效果好，耐洗，可用作织物、皮革、纸张等多种底材的防水防油整理。

技术领域

本发明涉及功能性助剂领域，尤其涉及一种结构新型的短链含氟防水防油剂共聚物及其制备方法。

背景技术

短链含氟(-C_nF_2n+1，n≤6)防水剂和无氟产品虽然在防水性能方面接近长链含氟(-C_nF_2n+1，n≥8)防水剂，但其中无氟产品不具有防油效果。在现今环保标准日益严格的情况下，长链烷基含氟防水防油剂已被限用或禁用。所以，若产品需要极佳的防水效果及防油效果，只能考虑短链含氟防水防油剂。短链含氟防水防油剂主要用于高端的防护产品，如户外登山服、滑雪服、消防服、军用特殊服装等。

我国短链防水防油剂起步较晚，目前市场上的短链防水防油剂大都依赖于进口，因此，自主研发短链防水防油剂可以说是现如今的一个趋势。针对该问题，本发明开发了一款结构新型的短链含氟防水防油剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐洗性好的结构新型的短链含氟(-C_nF_2n+1，n≤6)防水防油剂。本发明从分子结构设计入手，使共聚所得的防水防油剂具有网状结构，共聚的氟链段在网状结构外侧，空间位阻大，更容易达到防水防油效果。并且，共聚链段上保留有含氯基团，电负性强，易与织物反应，使其不用交联剂就具有很好的耐洗性。

本发明的一个方面在于提供一种短链含氟防水防油剂共聚物，它包括来自如下共聚单体的结构单元：

1)10-50重量％式Ⅰ所示的共聚单体；

2)20-70重量％丙烯酸C_2-20烷基酯共聚单体；

3)15-40重量％短链含氟丙烯酸酯共聚单体。

其中，n为1-4的整数，R1为H或烷基，R2为H或甲基。

本发明的另一个方面在于提供上述的短链含氟防水防油剂共聚物的制备方法，它包括如下步骤：

1)将阳离子乳化剂和非离子乳化剂溶解于水中制备溶液；

2)将共聚单体的预混合液加入步骤1)的溶液中，并高剪切而制成预乳液；

3)将步骤2)中的预乳液升温至60-80℃，加入引发剂引发聚合反应，保温3-5h；

4)降温至室温，用醋酸调pH为2-6，收料。

与现已公开的短链含氟防水剂及其制备方法相比，本发明的结构新型短链含氟防水防油剂共聚物优势表现在如下几个方面：1)式Ⅰ所示共聚单体含有两个双键，与丙烯酸酯共聚单体共聚可形成网状共聚物，空间位阻大，具有更好的防水效果；2)式Ⅰ共聚单体上有含氯基团，电负性强，易与织物反应，不用交联剂就具有很好的耐洗性；3)共聚的氟链段在外侧，更容易起到防水防油效果。

具体实施方式

在一个优选的实施方式中，本发明的结构新型的短链含氟防水防油剂共聚物乳液，它包括来自如下共聚单体的结构单元：

1)10-50重量％式Ⅰ所示的共聚单体；

2)20-70重量％丙烯酸C_2-20烷基酯共聚单体；

3)15-40重量％短链含氟丙烯酸酯共聚单体。