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禁用含氟表面活性剂及其整理剂的新型替代品

来源:印染在线 发布时间:2011年10月28日

3.4复配型含氟整理剂

一般碳氢表面活性剂、硅氧烷表面活性剂、聚丙烯酸酯类碳氢化合物等在水中的临界表面张力,有的比氟烷烃表面活性剂大,有的小(表3)。尽管它们的性能不及含氟烷烃表面活性剂(表4),但根据加和增效的原理将其与含氟烷烃表面活性剂拒油性按AATCC118—20o2《拒油性抗碳氢化合物试验》测定。进行复配来制造多功能整理剂,可提高含氟表面活性剂的应用性。

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采用复配技术不仅可降低含氟表面活性剂的用量和成本增强使用效果,而且可使PFOS和PFOA在最终产品中的含低于限定值。例如,将含氟防水拒油整理剂与毗啶类防水剂配,不仅不影响拒油效果,还可提高织物的防水性和耐洗性少PFOS或PFOA含量。又如,将含氟防水拒油整理剂与羟基三聚氰胺衍生物防水剂复配,不但改善防水性,拒油性能也提高了1~2级。据称,Et本大金工业株式会社的Umd~eTG.5521也是复配型含氟整理剂,用于纺织品整理能获得耐久的防水拒油效果,并具有柔软的手感等。

3.5丙烯酸氟烃酯类树脂

目前,含氟防水拒油抗污整理剂大多为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类聚合物,各整理剂间的差异主要在于含氟烷烃基与聚合物主链之间的连接基。PFOS是以磺酰胺基连接的含氟表面活性剂,结构如下所示:
 

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若去掉磺酰胺基,即成CnF2n+1CH2CH2OCOCH—CH结构,此即为丙烯酸氟烃酯类树脂。迄今为止,尚未见其对生态环境和人体健康产生危害的报道,而其防水拒油抗污性与以PFOS为基础的多功能整理剂相似。典型产品有AsahiguardAG-480等,3M公司、DuPont公司和大金工业株式会社等都有对应产品。它们的防水拒油性能与碳链长短有关,可用丙烯酸酯作共聚单体进行共聚。整理剂大多制成水乳液使用,常用的乳化剂有脂肪酸聚氧乙烯醚或几种表面活性剂的混合物,不再使用APEO;若制成溶剂型,可采用偏氯乙烯等有机溶剂。

3.6聚四氟乙烯

采用一定聚合度的聚四氟乙烯水乳液在160~165℃对纺织品定形处理30S,聚合物结膜,此膜与水的接触角为108o~114o,与油的接触角也较大,耐洗性良好,表明聚四氟乙烯具有

较好的防水拒油功能,适于纺织品多功能整理的要求。

3.7其它

美国阿托费纳化学公司、道康宁公司,德国希尔公司,日本三井化学株式会社、日本陶氏东丽硅氧烷株式会社,我国中科院化学所和武汉大学等都有这方面的研究,并申请了专利。例如,我国合成出一种含氟硅整理剂,主要组分为丙烯酸含氟烷基酯,或甲基丙烯酸含氟烷基酯及其混合物,长碳链丙烯酸烷基酯,或长碳链甲基丙烯酸烷基酯及其混合物接枝改性的甲基含氢硅油,能赋予纺织品防水拒油、柔软透气的功能,且价格适中。苏州大学最近研究了一种新型八氟戊氧丙基甲基硅油整理剂,它结合了有机氟和有机硅的优点,综合性能良好,是含硅氟防水拒油整理剂一个很好的发展方向。

 4结语

由于PFOS和PFOA的综合效果在含氟表面活性剂中最好,因此在不少领域得到广泛的应用。但大量研究确认,这两种物质是目前世界上最难降解的有机污染物之一,具有持久的环境稳定性和高的生物累积性,还有很强的环境迁移能力,联合国将把它们列入POPs清单中予以禁用。从目前的替代物来看,新型C6含氟表面活性剂制造的整理剂具有最佳的替代性,然而仍存在着经济性和整体功能等问题。加紧开发对环境无污染、对生态无害、对人体健康安全的新型低毒或无毒的耐久性替代品,仍是当前重要的任务。

 

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