[發明專利]一種含氟陽離子型乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 200710022725.0
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101070356A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 倪沛紅;毛江;張文玲;張明祖
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F2/24
• 分類號: C08F2/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種含氟陽離子型乳液，具體涉及利用一種含氟兩親性三嵌段共聚物作為乳化劑應用于細乳液聚合中，以獲得粒子表面帶正電荷及含氟基團的功能性乳膠粒子。

背景技術

含氟乳液是環保型產品，具有優異的耐侯性、高化學穩定性、防水防油性，可望在許多重要領域獲得應用。由于含氟聚合物的C-F鍵能較C-C鍵能大，又因氟原子取代氫原子后將碳骨架保護起來，因而決定了含氟聚合物乳液具有優良的耐候性、耐熱性、保光性、抗酸雨性等；含氟材料因具有極低的表面能，所得的涂膜具有優良的抗污染性。因而，開發含氟聚合物乳液新產品，并努力開拓其應用，具有重要的意義。

目前所合成的含氟聚合物乳液主要是將含氟單體和丙烯酸酯類單體或其它乙烯類單體通過乳液共聚而制得，常用的含氟單體為四氟乙烯、三氟氯乙烯等。這些含氟單體在常溫常壓下往往是氣體，所以在聚合過程中往往通過一系列措施使之變為液態才能與丙烯酸酯類單體共聚，這會導致含氟乳液制備成本增加。隨著研究的進展，更多的含氟單體被引入到了含氟乳液制備中來，許多含氟單體為液體狀態，上述問題得到了解決。制備含氟乳液的最常見的方法是通過乳液聚合來實施。由于含氟單體具有疏水疏油的性質，因此，傳統的乳液聚合過程就會遇到這樣的問題：即含氟單體不易從單體大液滴向膠束內轉移，從而導致了轉化率非常低，體系中大量的含氟單體浪費[Linemann，R?F.；Malner?T?E.；Brandsch?R.；Bar?G.；Ritter?W.；Macromolecules，1999，32，1715-1721.]。Landfester等通過細乳液聚合代替傳統乳液聚合制備具有核-殼結構的含氟乳膠粒子，同時克服了乳液聚合中轉化率低的問題[LandfesterK.；Rothe?R.；Antonietti?M..Macromolecules，2002，35，1658-1662.]。目前，制備含氟微球的辦法主要是用各種聚合方法將含氟單體與非含氟單體進行共聚反應，制備雜化的含氟材料，不過在這些制備過程中使用的乳化劑仍然為小分子量的乳化劑，始終存在乳液不穩定、含氟單體用量大的問題。

發明內容

本發明目的是提供一種含氟陽離子型乳液及其制備方法，在提高乳液的穩定性的同時，降低含氟乳液的制備成本。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種含氟陽離子型乳液，由反應單體制成的油相加入到含大分子乳化劑的水相中，經乳化、聚合獲得，其中，所述大分子乳化劑為下列通式表達的聚合物，

式中，x為10～20，y為15～60，z為5～10，

R₁選自

R₂選自-CH₂CF₃，-CH₂CF₂CHFCF₃，-CH₂CF₂CF₂CF₂CHF₂，-CH₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CHF₂，或-CH₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₃。

上述含氟陽離子型乳液的制備方法是，采用細乳液聚合方法，包括下列步驟，

(1)制備水相：將權利要求1所述的乳化劑溶于去離子水中，充分攪拌，使乳化劑充分溶解，形成均勻的水相；

(2)制備油相：根據固含量比稱取反應單體，將引發劑和助乳化劑溶于反應單體中，充分攪拌，形成均勻的油相，其中，所述反應單體為苯乙烯或甲基丙烯酸酯類單體；

(3)預乳化：將油相慢慢滴入高速攪拌的水相中，攪拌20～30分鐘；

(4)細乳化：將預乳化后的乳液在外側冰水浴的保護下，通過超聲波對乳液進行細乳化5～10分鐘；

(5)細乳液聚合：將細乳化后的乳液投入到裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計和氮氣導管中，并提前通入氮氣，升溫至聚合反應溫度進行反應3～7小時。

上述技術方案中，可以根據反應要求調節水相的pH值，在制備水相過程中，一定要保證含氟乳化劑充分溶解。