含氟防水剂：全面解析其防水作用机制

　　鉴于纺织纤维具备多孔特性，在纤维的表面以及内部存在着诸多“毛细管”，故而极易被液体所浸润。当纤维接触面的表面能低于液体的表面能时，纤维便不会被液体浸润。基于这一原理，我们能够通过改变纤维接触面的表面张力，来赋予纤维防水功效。这主要体现在两个层面：其一，改变液体的表面张力，削弱液体对纤维的浸润性能；其二，降低纤维表面的表面能，从而改变纤维的润湿性。
 

　　
       在日常生活里，我们所接触的液体，像雨水、油渍之类，其表面能难以轻易被改变。故而，改变纺织纤维表面张力成为了纺织品防水整理的关键所在。众所周知，氟元素是自然界中电负性最强的元素。当碳链上的氢原子被氟原子替代后，键能增大，键长缩短，碳氟键的稳定性极高。基于此，采用有机氟聚合物对纤维进行防水整理具备了可行性。碳原子被氟取代后各种低表面能的润湿临界表面张力值，具体数据见下表 。
 

表1 表面组成与表面张力的关系(20℃)
 

　　当固体表面由全氟烷基 -CF₃ 构成时，临界表面张力能够降至 6mN/m，而在20℃时，水的表面张力为72.8mN/m。所以，从理论上来说，当固体表面张力降低至72.8mN/m 以下时，便具备了防水性能。
 

　　由此可见，碳氟聚合物因其极低的表面能，能够发挥良好的防水功效。有机氟聚合物在降低织物表面能的同时，还能在纤维表面形成一层保护膜，这层膜可将纤维紧密包裹。当不存在溶剂时，这层保护膜能够在纤维表面延展铺开。在高温条件下，含氟侧链会伸直取向。与此同时，聚合物通过功能性的交联单体与纤维稳固结合。如此一来，织物不仅能够获得较好的防水性，而且经此处理的织物还具备极佳的耐水洗性。