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                解决方案

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                防水防油√剂的制造方法(2)—防水防油剂共聚物结构设计

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                一、防水防油剂的主要结构

                    含氟防水防油剂是由一种或几种氟代单体和一种或几种非氟■单体共聚而成,是一种共聚物。

                    氟代单体一般为全氟ㄨ烷基丙烯酸酯单体,提供防水、防油性;非氟单体则提供聚合≡物成膜性、柔软性、耐洗性、交联性等。其典型结构如下图。

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                二、防水防油剂共聚物结构设计

                      上述典型通式是四元共聚物,各组分的主要成分和作用如下:

                【组分A】:主要有以下3部分组成:

                (1)氟烷基Rf是提供防水防油功能的关键组分。不同商品中的氟烷基可能是单一组分,也可能是不同碳长的々同系物的混合物。碳链的长短影响它们的防水性和防油性。下表为不同碳链全氟烷基丙烯酸酯的性能 。

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                     从表中可知,随着聚≡合物中氟烷基侧链的增长,防油性逐步提高,但C7以上增势逐渐趋缓,而防水性不随氟碳链的增长而提高。测定整理织物上防油等级的标准试液主要由正烷烃组成,它们的界面张力仅由色散力形成;而测定防水性的水,它的界面张力是由色散力和氢键力之和组成。因此,上述聚合物氟烷基侧链增长后,其防油性和防水性表现出不同的结果。不难看出C7-C9表现出最好的防水性和防油性。

                (2)甲基丙烯酸或丙烯酸与氟烷基连接后形成高分子链节,通过︽双键聚合可获得一定分子量。

                (3)间隔基团。氟碳链的强极性,容易使分子内部发生强烈极化,造成分子稳定性减弱。为此,常在分子中增加间隔基团,其主要有-SO2NH-、-SO2NHCH2CH2-、-CH2CH2-等。各商品的间隔基团是不同的,其都有特定的连接基。这些间隔基团不但将氟烷基和丙烯酸连接起来,同时还对酯基产生屏蔽保护作用,防止水解而使氟烷基脱落,影响防水防油效果。

                【组分B】:是甲基丙烯酸或丙烯酸脂肪酸酯,如辛酯(C8)、月桂酯(C12)或硬脂肪酸酯(C18)。它们可以提高含氟共⌒聚物的防水性,又不降低其防油性,并与全氟烷基丙烯酸酯组分有良好的协同㊣ 作用,赋予整个共聚物良好的成膜性和柔软性。丙烯酸脂肪酸酯的碳 长会影响氟烷基的结晶性,碳长<8时,氟烷基不呈结晶性;碳长>12时,共聚物的结晶性明显,会束缚分子链的活动,从而改进共聚物的防水性。

                【组分C】:常用共聚单体有氯乙烯、偏二氯乙烯等,它们可赋予含氟共聚物某些特殊性能,如与纤维尤其是涤纶和锦纶有良好的粘合性,可∩提高耐洗性,以及使之防污、耐磨和耐乙醇等有机☆溶剂。

                【组分D】:添加可形成自交联等反应性基团的共聚单体,如含羟甲基、环氧基或羟基的单体,可增加共聚物的强韧性。通过整理加工,使共聚物与共聚物之间或共聚物与纤维之间能形成化学链结合,形成强韧的中膜,能提高整理效果的耐洗性。


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