防水整理｜氟系防水整理劑的種類及結構特點

1、氟系整理劑的效能特徵

氟元素是化學週期表中所有元素電負性最強的元素，碳氟鍵（C-F）鍵距短，鍵能高，表面能低，因而可以表現出優異的防水防油效能。有機氟樹脂在“浸軋～預烘～焙烘”的過程中，首先吸附在織物或纖維表面，然後在高溫焙烘的過程中，隨著水份蒸發和溫度的作用，使原先伸向體外的親水性基團逐漸縮到分子團內部，在纖維表面自身成膜，疏水性氟烷基分佈在纖維的表面，在織物表面引入表面很低的-CF3基團，有機氟樹脂中起拒水拒油效果的是全氟烷基（-CnF2n+1），當-CF3基團中的一個F被H取代，基團中丙烯酸酯鏈段的表面能（SE）就增加一倍。

因此，聚合物中全氟烷基分子鏈越長，SE也就越低，氟碳基團在織物表面即形成垂直緊密的網狀排列，提高了織物的防水、防油和防汙效能。此外，含氟防水整理劑具有“低濃高效”的特點，只需要使用很低濃度的整理劑就可獲得優良的效果。

2、氟系整理劑的基本結構

2。1 氟系整理劑的分子通式

有機氟防水防油劑一般是由一種或幾種非氟代單體和一種或幾種氟代單體共聚而成。氟代單體提供整理劑的防水防油效能，含氟（甲基）丙烯酸酯為主要的單體。非氟代單體大部分是含乙烯基的單體，可以賦予防水整理劑的成膜性和與織物的結合牢度。含氟防水防油整理劑的通式可表示為：

該通式中，R= -H，-CH3；Y= -H，-Cl；X=緩衝鏈節；Rf = CF3CF2-（CF2CF2）m-，m = 3～6； R1= -CnH2n+1； R2 = -CH2OH，-C（CH3）2CH2COCH3。

從分子結構上來看，含氟拒水拒油劑可以分為以下幾部分：

2。2 氟系整理劑分子結構的組分

a 組分為主組分。其氟烷基（Rf）提供防水防油的功能，氟烷基可能是單一組分，也有可能是不同碳數氟烷基的混合物，不同商品有所差異。而主組分中的丙烯酸和氟烷基之間的連線基（x），各公司也有不同。例如美國3M公司（Minnesota Mining andManufacturing）的磺醯胺（-HNSO2-），還有其它公司的醯胺（-NHCO-）、烯丙基醇基［-CH2CH（OH）CH2-］以及不同長度的亞甲基［-（CH2）n-，n=1～10］等等。丙烯酸含氟酯中連線

基

是主要起遮蔽酯基

的

保護作用。

b 組分為長鏈丙烯酸脂肪醇酯單體。如丙烯酸十八醇酯、丙烯酸十二醇酯等。它們與含氟單體共聚，可以產生協同效應，提高防水性而不降低防油性。

c 組分為硬性單體。它可以自身交聯或者與纖維起交聯反應，從而提高在纖維上的粘附牢度、耐磨性、耐溶劑性和耐洗性。

d 組分為功能性單體。為了使有機氟防水防油劑獲得一些新功能，往往會加入各種功能性單體。如［CH2=CHCOOCH2CH2N+（CH3）3］Cl-，［CH2=CHCOOC14H29N+（CH3）3］Cl-，親水性基團的引入可以達到易去汙的目的。如在分子中引入聚氧乙烯醚鏈，則可增加易去汙、抗靜電的功能。此外，商品中還可以引入含氯不飽和單體等組分，包括氯丁二烯、氯丙烯、偏氯丙烯等。它可改變聚合物的性質，使應用更方便，效能更加完善，並可以大幅度降低拒水拒油整理劑的價格。如果引入含溴單體，則可以製備成具難燃效能的紡織製品，如用於飯店、旅館、醫院等建築屋內的窗簾、地毯等內裝飾材料的多功能整理，可使之兼具防水、防油、防汙和阻燃的效能。