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  • 無氟防水劑T的合成及應用


    吳曉,劉金彩,李樹榮

    (廣東宏昊化工有限公司  廣東肇慶  526000)


    摘  要:為適應環保需要,本文主要研究了一種不含氟素的防水整理劑,用聚丙烯酸乳液聚合一種具有耐水洗的無氟防水劑,通過將自制合成的無氟防水劑與目前市場銷售的無氟防水劑進行性能對比測試,結果表明自制的無氟防水劑比市場銷售的無氟產品在防水、手抓白痕、剝離強度、手感、色變、穩定性等方面優異。

    關鍵詞:聚丙烯酸酯;防水;性能


    Abstract: In order to meet the needs of environmental protection, this paper mainly studies a kind of fluorine-free waterproof finishing agent, which is polymerized by polycrylate emulsion and a kind of fluorine-free waterproofing agent with water washability. By comparing the performance of the self-synthesized fluorine-free waterproofing agent with the fluorine-free waterproofing agent sold in the market at present. The results show that the self-made fluorine- free waterproofing agent is superior to the fluorine-free products sold in the market in waterproofing, hand scratching, peeling strength, handle, color change, stability and so on.

    Key words: Polyacrylate ester;Waterproof;Performance


    前  言

    防水防油劑的加工已廣泛應用于纖維制品當中。從上世紀50年代開始,含氟的防水防油劑“三防整理劑”在纖維、皮革、造紙等行業開始應用。隨著社會的發展,環保要求逐漸提高。含氟C8防水劑含有PFOA,是目前最難降解的有機污染物之一,雖然現在從C8轉變為C6,但是C6防水防油劑性能和環保因素并不能完全滿足相關要求。由此開發了不含氟素且容易降解的無氟防水劑,從而順應時代發展的需求。

    1.實驗部分

    1.1 實驗原料與儀器

    原料:丙烯酸十八酯(南通潤豐化工)、丙烯酸十二烷基酯(南通潤豐化工)、2,2'-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽(V50)(湖北德科化工)、十八烷基三甲基氯化銨(廣州華皓化工)、三丙二醇、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸丁酯(南通潤豐化工)、甲基丙烯酰嗎啉(南通宏申化工);PET 190T、尼龍消光20D、240T春亞紡、白色平紋純棉32S;樣品A(廣州某外資企業)、樣品B(東莞某外資企業);架橋劑821(廣東宏昊化工有限公司)、柔軟劑235(廣東宏昊化工有限公司)。

    儀器:精密電子天平(島津(中國)有限公司)、升降恒溫水油浴鍋(上海予華儀器設備有限公司)、洗衣機(LG)、噴淋測試儀、數控超聲波清洗器(深圳結盟數碼)、小型高壓均質機 (上海臺馳)。

    1.2 實驗方法

    在500 ml耐壓瓶中,加入30g丙烯酸十八酯、10g丙烯酸十二烷基酯、5g丙烯酸丁酯、5g苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、3g十八烷基三甲基氯化銨、20g甲基丙烯酰嗎啉、25g三丙二醇和202g水,在45度下混合攪拌,獲得混合液體。

    該混合液經超聲波分散30min后得到乳化分散整個單體。在該混合液中滴加入0.3g 2,2'-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽(V50),通入氮氣,攪拌條件下緩慢升溫至60℃,在60℃下進行自由基聚合6小時,從而獲得含量約20%的無氟丙烯酸聚合物分散液(簡稱無氟防水劑T)。

    2.性能測試與結果討論

    2.1 紡織品防水整理工藝

    無氟防水劑濃度  20g~100g/L

    交聯劑821         5~20g/L

    柔軟劑235         根據手感需要調整濃度

    加工工藝條件:一浸一軋(軋余率約60~75%)→烘干(110℃)→熱定型170℃(90s)→回潮(在相對濕度條件)→測試防水等級。

    2.2 評價項目

    (1)與市售品A、B進行對比在不同纖維面料上的初期、耐水洗的防水等級(初期評價參照AATCC22-2017、洗滌條件參照JIS L 0001:2014)。

    (2)色變:采用彩譜CS-610高性能分光測色儀 紡織印染測色計,本文章結果只計ΔE*值。

    (3)手感:采用手觸摸方法,主要以柔軟方面性能,由五人以上專業人士綜合排序評定,手感最佳評定為5級,最差為1級,分為1-5級。

    (4)chalk mark評定:用手指輕劃加工整理后的布樣,布面出現白痕越多越差,反之越好。

    3.實驗配方加工例

    3.1 初期、耐水洗防水如下表1所示

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    小結:從以上數據可以看出,綜合防水、色變、手感、chalk mark性能,無氟防水劑T比市售無氟防水劑性能優秀。在初期具有優良的防水性能,耐久洗滌后依然能夠保持良好的防水性。

    3.2 無氟防水劑并用后整理助劑如下表所示

    圖片.png

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    小結:由圖7可以看出,在并用柔軟劑時防水效果都會受到影響,但無氟防水劑T與柔軟劑并用時的效果比市售品A、市售品B的防水性能都要好。

    4.實驗結論

    綜合實驗配方加工例的數據,可知在初期低濃度、耐水洗使用時,無氟防水劑T比市售品A、B好;同時,在與后整理其他助劑特別是柔軟劑并用時的配伍性,無氟防水劑T的表現明顯更加優秀;并且無氟防水劑T處理的織物的手感相對軟、出現的chalk mark相對偏少。

    圖片.png

    參考文獻:

    [1]日本公開特許公報,2020-189980.

    [2]日本公開特許公報,2004-346462.

    [3]久保元伸.含氟防水防油劑(III)加工的實際應用[J].技術交流,1996.

     

    作者簡介:

    吳曉工程師,大學本科,長期從事紡織防水劑開發應用工作。

    手  機:17308217819

    地  址:廣東省清遠市清新區太和鎮回瀾百蓮大樹園


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