含氟拒油拒水防污整理剂,防油防水整理剂,织物防水剂,拒水拒油剂,防水整理剂.doc

防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展 中国纺织科学研究院 谢孔良【摘要】本文综述了防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展,重点讨论了有机氟系列防水、防油、防污多功能整理剂的结构特征、联合增效效应、结构与性能的关系和发展方向,并对今后工作提出了建议。,技术含量高的多功能产品越来越受人们的重视。越来越多的纺织品如服装面料、无纺布、装饰用纺织品、地毯、产业用纺织品等迫切要求进行同时具有防水、防油、防污等多功能整理,而又不改变织物在透气、透湿等方面的性能,这方面的后整理已引起人们的关注。在防水领域里,我国目前使用的防水剂主要有以下几种类型:①石蜡一铝皂,由石蜡、硬脂酸铝皂等配成的乳液②吡啶季胺盐和硬脂酸铬络合物③羟甲基三聚氰胺衍生物④有机硅型防水剂⑤聚醚、聚氨酯系列⑥有机氟系列以上几种防水剂真正起到防水、防油、防污性能而又具特效作用当属有机氟系列,实际上,随着近年来有机氟工业的发展,有机氟精细化学品和含氟功能性高分子材料已经成为新兴氟化学领域的重要分支,含氟织物整理剂是有机氟精细化学品代表之一。由于有机氟织物整理剂能够赋予织物以优异的拒水、拒油、防污、抗静电等特性,因此这一领域的研究工作非常活跃,本文重点论述这类整理剂的结构特征和研究进展。,碳氢键上的氢被氟取代后,(C—,C—F键能为116kcal/mol)。?,略大于氢原子,相当于C—,因此氟原子可以把碳链很好地屏蔽起来,保持高度的稳定性。同时,由于碳氟键距短(C—?,C—?),表面能低,因此就显示出各种各样的特殊性能,主要表现如下:①一般的表面活性剂溶于水时,可将水的表面张力下降到30dyn/cm左右。有机氟化合物则可使水的表面张力下降到10-15dyn/cm,而且这种大幅度降低的倾向无论在水中还是在有机溶剂中都相同,因而表现出优异的疏水性和疏油性。②有机氟整理剂的表面张力极度降低,使得润湿力和渗透力大为提高,在各种不同物质的表面都很容易润湿和铺展。③有机氟整理剂在强酸、强碱中均显示出稳定性,不分解,故可使用于各种环境。④低浓度高效果。只需使用很低浓度,即可发挥优良效果,可以保持织物良好的手感和优异的透气性、透湿性。总之,这类含氟整理剂与有机硅类和烃类整理剂相比,在表面活性、拒水性、拒油性、拒污性、耐洗性、耐热性和耐腐蚀性等方面有着不可比拟的优点。在防水性方面,其耐洗性比有机硅防水剂高近10倍以上[1]。由于有机氟化合物可以赋予纺织品以优异的性能,因此从它问世以来,发展极为迅速。自美国3M公司首先推出商品名为“Scotchguard”含氟整理剂以来,杜帮、帝国化学、赫司特、拜尔、汽巴一嘉基等公司也竞相研究,并推出自己的产品。在70年代以后,旭硝子、住友等公司也进行了大量研究工作,这一领域正在不断发展中。,由于前者耐干洗性较差,因此后者用量较多。一般来说,含氟聚合物整理剂的分子结构由以下4个部分构成:①氟碳化合物。这一部分是赋予织物防水、防油、防污的关键结构;②缓冲链节。由于氟碳链的强极性,容易造成分子的稳定性减弱,为了增加分子内的稳定性,常常在分子中增加缓冲链节,主要有—CH2CH2—、—SO2NH—等;③高分子链节。这一类整理剂是高分子化合物,通常是与丙烯酸、乙烯、苯乙烯等带有双链的分子相连,再通过聚合获得一定分子量的;④改性部分。为了使含氟整理剂具有某些特性,通常在分子中引入一些改性基团,这样可以使被整理织物具有某些特殊性能。通过使用IR、NMR、MS等仪器手段对日本旭硝子AG 710产品的剖析资料看,AG 710主要结构也是由以上几部分组成。红外光谱上有1740cm-1强c=0吸收峰,2960cm-1处有弱的烷基吸收峰,1100~1300cm-1处有特强的C—F振动峰,1240、1210、1160cm-1处为C—F强的伸缩振动。实际为全氟丙烯酸酯共聚物。—、—CF2H、—CF2—等基团,即使在CF3CH2CH2—的末端只含有一个CF3—基团时也能发挥重要作用,而CF3CF2CF2—的全氟烷基化合物的作用则更为明显,表1为分子结构与拒水拒油性之间的关系。从表1可以看出,即使具有一个CF3—基团,化合物也表现出较好的拒水性;随着氟碳链长度的增加,CF3—的取向性增加,拒油性迅速提高,一般在C5以上,即可使整个链段屏蔽,达到优异性能。这些化合物主要通过电解氟化法、调聚法和齐聚法制备