一种驱蚊除虫涂层整理剂及其在户外帐篷面料上的应用的制作方法

本发明属于涂层整理剂，涉及一种驱蚊除虫涂层整理剂及其在户外帐篷面料上的应用。

背景技术：

1、近几年，随着户外休闲娱乐活动的兴起，户外露营用帐篷布的需求量显著增加。帐篷作为露营活动中的重要装备，不仅需要具备高强度、抗紫外等物理性能，还需根据户外露营环境的复杂性和气候多变性，具备驱蚊、防虫以及防水等功能性。尤其在春夏季，蚊虫活动频繁，开发具有优异驱蚊、虫效果的帐篷面料对于提升户外露营的舒适度和安全性具有重要意义。

2、目前，已有多种驱蚊、虫整理剂被应用于织物处理中。例如，专利申请cn116219746a公开了一种生物基防蚊整理剂，该整理剂包含驱蚊酯、红花除虫菊素、生物基乳化剂、多元醇、聚氨酯和去离子水等成分。通过浸渍或浸轧的方式将该整理剂应用于织物上，可以赋予织物一定的防蚊性能。然而，这种物理共混的方式虽然能起到一定的防蚊虫效果，但驱蚊酯和除虫菊素等活性成分在织物上的耐久性差，易迁移析出，影响驱蚊除虫的持久性。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种驱蚊除虫涂层整理剂及其在户外帐篷面料上的应用。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种驱蚊除虫涂层整理剂，按重量份数计，包括含有硅氢键的驱蚊改性剂1-2份、除虫菊素1-2份、双端乙烯基硅油90-100份、多乙烯基硅油3-5份、karstedt催化剂1.0-2.0份、抑制剂0.1-0.2份；

4、含有硅氢键的驱蚊改性剂由含氢硅油与含双键的驱蚊物质反应得到，反应时-c＝c-与-si-h的摩尔比为0.2-0.4:1，含氢硅油的氢原子位于侧链，目的是把含双键的驱蚊物质接入到侧链。

5、本发明拟将驱蚊物质和除虫物质（除虫菊素）通过共价反应的方式引入到涂层中，以解决现有技术将驱蚊物质和除虫物质通过物理共混的方式引入到涂层中存在的问题。为此，需要设计驱蚊除虫涂层整理剂的配方，使得驱蚊物质和除虫物质在特定条件下能够与其它组分发生共价反应。

6、由于含氢硅油和乙烯基硅油具有可通过热引发硅氢加成键合的优点，因此本发明选用含氢硅油和乙烯基硅油作为与驱蚊物质和除虫物质发生共价反应的物质，然而含氢硅油和乙烯基硅油都为非极性材料，驱蚊物质和除虫物质为极性材料，它们之间难以相容，而相容性又是复合材料共价改性的关键前提。为此，本发明先在非极性含氢硅油的侧链上引入极性驱蚊物质，得到含有硅氢键的驱蚊改性剂，再将其与除虫物质、乙烯基硅油等复配制备驱蚊除虫涂层整理剂，利用非极性与极性的结合的含有硅氢键的驱蚊改性剂作为增容剂，实现了各组分之间的良好相容。

7、含有硅氢键的驱蚊改性剂的增容程度主要取决于反应时-c＝c-与-si-h的摩尔比，如果-c＝c-与-si-h的摩尔比比值过大，则剩余硅氢键少，参与后期涂层聚合的反应位点少，涂层强度不够，如果-c＝c-与-si-h的摩尔比比值过小，则极性侧链数量少，增容效果差，因此本发明控制反应时-c＝c-与-si-h的摩尔比为0.2-0.4:1。

8、作为优选的技术方案：

9、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，含有硅氢键的驱蚊改性剂的制备过程为：按重量份数计，将5-10份含氢硅油、4-20份含双键的驱蚊物质加入反应釜中，升温至100-110℃后，在搅拌条件下加入2-3份karstedt催化剂，升温至120-135℃后反应3-5h，即得含有硅氢键的驱蚊改性剂。

10、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，含氢硅油的含氢量为0.8-1.6wt%。

11、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，含双键的驱蚊物质的制备过程为：按重量份数计，先将15-25份羟基香茅醛和5-10份硅烷偶联剂加入反应瓶中，再加入乙酸调节体系的ph值至4-5，于60-70℃下反应6-8h，经后处理（氨水中和、乙醇洗涤、提纯、烘干），即得含双键的驱蚊物质。

12、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

13、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，双端乙烯基硅油的乙烯基含量为0.05-0.43wt%，结构通式为：ch2=ch(ch3)2si-o-[(ch3)2si-o]nsi(ch3)2ch=ch2，其中n=200-3000。

14、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，多乙烯基硅油为端基和侧链均含有双键的乙烯基硅油，乙烯基含量为8-12wt%。

15、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，按重量份数计，还包括白炭黑10-40份。

16、如上所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，抑制剂为2-苯基-3-丁炔-2-醇或2-甲基-3-丁炔-2-醇。

17、本发明还提供了如上任一项所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂的应用，将驱蚊除虫涂层整理剂混合均匀后，注射涂覆于帐篷面料基材表面，控制涂层厚度为0.8-1.2mm，在90-100℃下反应8-10min，得到具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料；具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料的水接触角为118-130°，趋避率为99.8%以上，水洗10次后趋避率为95.5%以上。

18、有益效果：

19、（1）本发明通过共价反应将驱蚊、虫物质引入涂层中，解决了现有技术中驱蚊、虫物质易迁移析出、耐久性差的问题，实现了驱蚊除虫功能的持久稳定。

20、（2）本发明所采用的原料不含任何有机溶剂，产品不含vocs，具有良好的环境友好性，符合行业可持续发展要求。

21、（3）本发明的利用驱蚊除虫涂层整理剂制备的具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料具有优异的疏水防污性。

技术特征：

1.一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，按重量份数计，包括含有硅氢键的驱蚊改性剂1-2份、除虫菊素1-2份、双端乙烯基硅油90-100份、多乙烯基硅油3-5份、karstedt催化剂1.0-2.0份、抑制剂0.1-0.2份；

2.根据权利要求1所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，含有硅氢键的驱蚊改性剂的制备过程为：按重量份数计，将5-10份含氢硅油、4-20份含双键的驱蚊物质加入反应釜中，升温至100-110℃后，在搅拌条件下加入2-3份karstedt催化剂，升温至120-135℃后反应3-5h，即得含有硅氢键的驱蚊改性剂。

3.根据权利要求2所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，含氢硅油的含氢量为0.8-1.6wt%。

4.根据权利要求2所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，含双键的驱蚊物质的制备过程为：按重量份数计，先将15-25份羟基香茅醛和5-10份硅烷偶联剂加入反应瓶中，再加入乙酸调节体系的ph值至4-5，于60-70℃下反应6-8h，经后处理，即得含双键的驱蚊物质。

5.根据权利要求4所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，双端乙烯基硅油的乙烯基含量为0.05-0.43wt%，结构通式为：ch2=ch(ch3)2si-o-[(ch3)2si-o]nsi(ch3)2ch=ch2，其中n=200-3000。

7.根据权利要求1所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，多乙烯基硅油为端基和侧链均含有双键的乙烯基硅油，乙烯基含量为8-12wt%。

8.根据权利要求1所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，按重量份数计，还包括白炭黑10-40份。

9.根据权利要求1所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂，其特征在于，抑制剂为2-苯基-3-丁炔-2-醇或2-甲基-3-丁炔-2-醇。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种驱蚊除虫涂层整理剂的应用，其特征在于，将驱蚊除虫涂层整理剂混合均匀后，注射涂覆于帐篷面料基材表面，控制涂层厚度为0.8-1.2mm，在90-100℃下反应8-10min，得到具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料；具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料的水接触角为118-130°，趋避率为99.8%以上，水洗10次后趋避率为95.5%以上。

技术总结
本发明属于涂层整理剂技术领域，涉及一种驱蚊除虫涂层整理剂及其在户外帐篷面料上的应用。该涂层整理剂包含含有硅氢键的驱蚊改性剂、除虫菊素、双端乙烯基硅油、多乙烯基硅油；含有硅氢键的驱蚊改性剂由含氢硅油与含双键的驱蚊物质反应得到，反应时精确控制‑C＝C‑与‑Si‑H的摩尔比，含氢硅油的氢原子位于侧链；应用：将该涂层整理剂涂覆于帐篷面料表面，经热反应后得到具有驱蚊除虫功能的户外帐篷面料。相较于传统的物理共混方式，本发明采用共价反应引入驱蚊除虫物质，有效解决了活性成分耐久性差、易迁移析出的问题，提升了户外露营的舒适度和安全性。

技术研发人员：赵金广,杨勇,张烨,王鹏,施玉琦,黄晓春,杨大矛,张希霞,陈明志
受保护的技术使用者：江苏恒力化纤股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18