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1、10申请公布号CN102010584A43申请公布日20110413CN102010584ACN102010584A21申请号201010288710022申请日20100921C08L75/04200601C08L75/08200601C08G18/66200601C08G18/38200601D06M15/57620060171申请人盐城东邦化工有限公司地址224631江苏省盐城市响水县陈家港化工园区纬六路底72发明人陈干男吴瑞鑫陈威宏黄景忠74专利代理机构张家港市高松专利事务所32209代理人孙高54发明名称常温自行交联型含氟素水性PU分散液及其制备方法和应用57摘要本发明公开了一种常温。
2、自行交联型含氟素水性PU分散液及其制备方法和应用，其组成为含氟素PU树脂、常温交联剂和水。其制备过程包括1合成PU预聚物；2合成含氟素PU寡聚物；3制备含氟素水性PU分散液；4制备常温自行交联型含氟素水性PU分散液。本发明可用于织物拨水、防污处理，常温干燥后，即自行交联成三维网状结构，嵌入织物纤维；其拨水、防污功能可随用途需要，任意调整；该处理过程，无有机挥发物、无毒性物质残留，是一种绿色环保耐水洗、耐溶剂的长效性拨水、防污织物处理剂。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书6页CN102010587A1/3页21常温自行交联型含氟素水性PU分散液，其。
3、组成为树脂固含量为0145WT的含氟素PU树脂，树脂总量110WT的常温交联剂，其余为水；其中含氟素PU树脂主体由以下三种PU聚合物组成，通式为第一种第二种第三种2根据权利要求1所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液，其特征在于，所述的PU结构通式如下所示为其中中的一种、任意两种或任意三种；R为中的一种或任意两种以上的组合；N为51000的整数。3根据权利要求1或2所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，包括以下步骤1合成PU预聚物多元醇和双甲醇基丙酸按照1541的摩尔比，经加热融熔后，0115毫米水银柱真空下将原料中的水分蒸出，直到水分含量002WT，再加入异氰酸酯，异氰酸酯与。
4、多元醇摩尔比为4011030共置入反应器，并添加以上三种物料总质量01002WT的反应催化剂双丁基辛酸锡盐，搅拌均匀，反应温度为7595，保持此条件进行反应，直至NCO5635WT，即合成得到PU预聚物；2合成含氟素PU寡聚物权利要求书CN102010584ACN102010587A2/3页3取步骤1合成的PU预聚物和含氟化合物置于反应器，加入含氟化合物中氟元素的量为PU预聚物的0525WT，并添加PU预聚物和含氟化合物总质量01002WT的反应催化剂双丁基辛酸锡盐，搅拌均匀，在4595下持续反应，直至NCO3620WT，即得到含氟PU寡聚物；3制备含氟素水性PU分散液将三乙胺加入含氟素PU寡。
5、聚物中，PH调节到80以上，使三乙胺与PU寡聚物中的COOH进行中和反应，产生COO离子基团；然后将中和后的含氟素PU寡聚物按520ML/MIN加入含有链延长剂乙二胺的水溶液中，乙二胺与NCO的摩尔比为04051，乙二胺水溶液与寡聚物的重量比为3201，快速搅拌，形成水性PU树脂分散液，加水调整PU分散液固含量在535WT之间；4制备常温自行交联型含氟素水性PU分散液依据步骤3所制备含氟素水性PU分散液的固含量，加入树脂总量110WT的常温交联剂，混合均匀后，即形成常温自行交联型含氟素水性PU分散液。4根据权利要求3所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯。
6、为异弗尔酮二异氰酸酯、六甲基二异氰酸酯、全氢化双苯基二异氰酸酯，双苯基二异氰酸酯，2，4甲苯二异氰酸酯，2，6甲苯二异氰酸酯和1，5萘二异氰酸酯中的一种、任意两种组合或任意三种组合。5根据权利要求3所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其特征在于，所述的多元醇为分子量在250253000100之间的聚四亚甲基醚二醇、分子量在1808800之间的聚丙二醇PPG和分子量在1808800之间的聚乙二醇中的一种或任意两种以上的组合。6根据权利要求3所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其特征在于，所述的含氟化合物为能与NCO官能团反应的含OH或NH2的含氟化合物。7根据权利。
7、要求6所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其特征在于，所述的含氟化合物为八氟戊醇、六氟异丙醇、三氟乙醇、四氟丙醇和三氟乙胺中的一种或任意两种以上的组合。8根据权利要求3所述的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其特征在于，所述的常温交联剂为多元乙烯亚胺或多异氰酸酯。9常温自行交联型含氟素水性PU分散液的应用，用于织物表面拨水、防污处理；常温自行交联型含氟素水性PU分散液在织物表面经涂布，室温干燥后，即自行交联成三维网状结构，嵌入织物纤维，三维网状结构式如下权利要求书CN102010584ACN102010587A3/3页4其中，R为烷基。权利要求书CN10201058。
8、4ACN102010587A1/6页5常温自行交联型含氟素水性PU分散液及其制备方法和应用技术领域0001本发明属于表面涂层领域，特别涉及一种常温自行交联型含氟素水性PU分散液及制备方法和应用，该PU分散液主要用于织物拨水、防污处理，得到具有耐水洗性及耐溶剂性的长效性拨水、防污织物。背景技术0002近年来，随着国内外拨水、防污功能织品处理剂技术的发展和人们生活水平的不断提高，人们对舒适且健康的织物日益重视。不但能赋予织物优异的柔软性、拨水、防污、易加工性、环境安定性耐候性、耐水解、耐阳旋旋旋光性等，而且对环境友好的高性能织品处理剂，日益引起人们的广泛关注。0003目前，市面上所使用拨水剂在织物。
9、拨水加工处理技术，通常选择高电负性或低表面能量的含氟或含硅氧烷物质，作为拨水处理剂配方。由于氟原子半径较小且具有高电负性，能有效降低物质的表面能量，所以传统的技术大多利用一种含氟拨水剂通常如含氟的压克力树脂系列涂布或使用聚多氟乙烯PTFE薄膜贴在织物表面，以达到拨水的效果，但传统技术均有以下缺点00041手感不佳传统技术在织物表面涂布拨水剂含氟压克力树脂系列，以达到拨水效果，但因该拨水剂会在织物表面成膜，进而使织物变硬，致使织物触摸手感不佳；00052耐用性不佳传统的拨水织物，所覆盖的拨水高分子材料在织物表面，仅以物理性与织物表面的经纬纱结合，并无任何化学键结合，在历经较多次的洗涤后，覆盖的拨。
10、水高分子材料往往会剥落，进而造成织物拨水效果下降，甚至于丧失拨水效果；00063成本高传统的技术使用聚多氟乙烯PTFE薄膜贴在织物表面，以达到拨水效果，其所需要PTFE的原料成本较高，尤其在贴合时还需要与织物贴合的接着剂，提高了技术门坎和加工成本；00074操作加工不方便传统的技术拨水、防污织物表面加工处理时均需高温处理。发明内容0008本发明所要解决的技术问题是提供一种手感好、长效耐水耐溶剂、成本低和操作方便的常温自行交联型含氟素水性PU分散液。0009为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为常温自行交联型含氟素水性PU分散液，其组成为树脂固含量为0145WT的含氟素PU树脂，树脂总量11。
11、0WT的常温交联剂，其余为水；其中含氟素PU树脂主体由以下三种PU聚合物组成，通式为说明书CN102010584ACN102010587A2/6页60010第一种0011第二种0012第三种0013其中0014为00150016中的一种、任意两种或任意三种；0017R为中的一种或任意两种以上的组合；0018N为51000的整数。0019本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法。0020为解决上述的第二个技术问题，本发明采用的技术方案为常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备方法，其步骤为00211合成PU预聚物0022合成步骤如下00230024其中。
12、0025为说明书CN102010584ACN102010587A3/6页700260027中的一种、任意两种或任意三种；0028R为中的一种或任意两种以上的组合；0029N为51000的整数。0030多元醇HOROH和双甲醇基丙酸DMPA按照1541的摩尔比，经加热融熔后，0115毫米水银柱真空下将原料中的水分蒸出，直到水分含量002WT，再加入异氰酸酯OCNRNCO，异氰酸酯与多元醇摩尔比为4011030共置入反应器，并添加以上三种物料总质量01002WT的反应催化剂双丁基辛酸锡盐T12，搅拌均匀，反应温度为7595，保持此条件进行反应，直至NCO5635WT，即合成得到PU预聚物。0031。
13、所述的异氰酸酯为异弗尔酮二异氰酸酯IPDI、六甲基二异氰酸酯HDI、全氢化双苯基二异氰酸酯H12MDI，双苯基二异氰酸酯MDI，2，4甲苯二异氰酸酯2，4TDI，2，6甲苯二异氰酸酯2，6TDI和1，5萘二异氰酸酯中的一种、任意两种组合或任意三种组合。0032所述的多元醇为分子量在250253000100之间的聚四亚甲基醚二醇、分子量在1808800之间的聚丙二醇PPG和分子量在1808800之间的聚乙二醇中的一种或任意两种以上的组合。00332合成含氟素PU寡聚物0034合成步骤如下00350036取步骤1合成的PU预聚物和含氟化合物置于反应器，加入含氟化合物中氟元素的量为PU预聚物的052。
14、5WT，并添加PU预聚物和含氟化合物总质量01002WT的反应催化剂双丁基辛酸锡盐T12，搅拌均匀，在4595下持续反应，直至NCO3620WT，即得到含氟PU寡聚物。0037所述的含氟化合物为能与NCO官能团反应的含OH或NH2的含氟化合物，如八氟戊醇OFP、六氟异丙醇HFIP、三氟乙醇、四氟丙醇和三氟乙胺中的一种或任意两种以上的组合。00383制备含氟素水性PU分散液0039合成步骤如下说明书CN102010584ACN102010587A4/6页800400041其中，R和P为51000的整数。0042将三乙胺加入含氟素PU寡聚物中，PH调节到80以上，使三乙胺与PU寡聚物中的COOH进。
15、行中和反应，产生COO离子基团；然后将中和后的含氟素PU寡聚物按520ML/MIN加入含有链延长剂乙二胺的水溶液中，乙二胺与NCO的摩尔比为04051，乙二胺水溶液与寡聚物的重量比为3201，快速搅拌，形成水性PU树脂分散液，加水调整PU分散液固含量在535WT之间。00434制备常温自行交联型含氟素水性PU分散液0044依据步骤3所制备含氟素水性PU分散液的固含量，加入树脂总量110WT的常温交联剂，混合均匀后，即形成常温自行交联型含氟素水性PU分散液。0045所述的常温交联剂为多元乙烯亚胺CX100或多异氰酸酯。0046本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种手感好、长效耐水耐溶剂、成本低。
16、和操作方便的常温自行交联型含氟素水性PU分散液的应用方法。0047为解决上述的第三个技术问题，本发明采用的技术方案为常温自行交联型含氟素水性PU分散液的应用方法如下0048取自行交联含氟素水性PU树脂分散液，通过喷涂、含浸、刮刀涂布或凹版印刷的涂布方式，对织物棉布、尼龙或聚酯等进行表面处理，其使用量为每平方米215G；涂布后的织物置于室温干燥时，即可发生交联反应，其交联反应或可用PH值控制，即PH值80水性PU分散液保持稳定，直到PH值70才开始进行交联反应，最终含氟素水性PU树脂反应形成三维空间的交联网状结构，同时将含氟素PU网状结构嵌入织物纤维。0049织物表面形成三维空间的交联网状结构如。
17、下所示说明书CN102010584ACN102010587A5/6页900500051其中，R为烷基。0052拨水、防污处理后织物表面的接触角约在125135之间视织物表面织纹结构而定；由于含氟化合物已与PU树脂产生化学键，成为PU树脂的一部分，在经过40次水洗后，其接触角还保持原来的905，也不溶于酒精可耐干洗，可以得到耐水洗和耐溶剂的长效型拨水、防污织物。0053本发明的有益效果是常温自行交联型含氟素水性PU分散液的制备过程清洁，在使用干燥过程中，仅有水性PU分散液中水分的挥发，没有任何其它挥发性有机物VOC的排放，无毒性物质残留，属环境友好产品。具体实施方式0054实施例一00551合成。
18、PU预聚物0056取3000G015MOL的聚四氢呋喃醚多元醇PTMEG2000和135G010MOL二甲基丙酸DMPA经加热融熔后，0115ML水银柱真空下将原料中的水分蒸出干燥，直到水分含量002WT，再缓缓加入1200G054MOL的异弗尔酮二异氰酸酯IPDI，共置入四颈反应槽，并添加04G的反应催化剂双丁基辛酸锡盐T12，机械搅拌机均匀搅拌，在905下持续反应，直至NCO56WT，即得到PU预聚物。00572合成含氟素PU寡聚物0058取4335G由步骤1合成的PU预聚物和400G的八氟戊醇OFP共置入四颈反应槽，并添加04G反应催化剂双丁基辛酸锡盐T12，运用机械式搅拌机均匀搅拌，在。
19、905下持续反应，直至NCO36WT，即得含氟素PU寡聚物。00593制备含氟素水性PU分散液0060将121G012MOL三乙胺加入含氟素PU寡聚物中，三乙胺与PU寡聚物中的COOH进行中和反应，产生COO的离子基团；然后将中和后的含氟素PU寡聚物寡聚物按520ML/MIN加入含有链延长剂乙二胺的水溶液中，乙二胺与NCO的摩尔比为04051，乙二胺水溶液与寡聚物的重量比为3201，快速机械搅拌，转速为说明书CN102010584ACN102010587A6/6页105001000转/分钟，形成水性PU树脂分散液，加水调整PU分散液固含量在535WT之间。00614制备常温自行交联型含氟素水性。
20、PU分散液0062按步骤3所制备100ML固含量10WT含氟素水性PU树脂分散液，加入05G常温交联剂多元聚乙烯亚胺CX100，混合均匀后，即形成常温自行交联型含氟素水性PU分散液。0063实施例二0064类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤4中，所使用的常温交联剂，以08G多异氰酸酯取代多元聚乙烯亚胺CX100，其它反应操作均相类似。0065实施例三0066类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤1中，所使用的多异氰酸酯原料以1100G六甲基二异氰酸酯HDI代替IPDI，其它反应操作均相类似。0067实施例四0068类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤1中，所。
21、使用的多异氰酸酯原料以1600G全氢化双苯基二异氰酸酯H12MDI代替IPDI，其它反应操作均相类似。0069实施例五0070类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤1中，所使用的多异氰酸酯原料以1480G双苯基二异氰酸酯MDI代替IPDI，其反应温度调降至805；在步骤2与氟素的反应温度亦调降至805，其它反应操作均相类似。0071实施例六0072类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤1中，所使用的的原料以3000G聚丙二醇2000代替聚四亚甲基醚二醇2000PTMEG2000，其它反应操作均相类似。0073实施例七0074类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤2中，所使用的含氟素化合物氟素，以360G六氟异丙醇HFIP取代，其它反应操作均相类似。0075实施例八0076类似实施例一步骤1至步骤4的实验方法，只是在步骤2中，所使用的含氟素化合物氟素，以300G三氟乙胺取代，在步骤2的反应温度905降至505，其它反应操作均相类似。说明书CN102010584A。