[發(fā)明專利]含氟微乳的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010531932.0
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN102464730A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建新;胡顯權(quán);何炯;柏榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中昊晨光化工研究院
• 主分類號: C08F2/26
• 分類號: C08F2/26;C08F114/18;C08F214/18;C08F114/26;C08F214/26;C08F214/28
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王加嶺;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種含氟微乳、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

微乳液是由水相(水溶液)、油相(有機(jī)溶劑)、表面活性劑至少三種成分組成的透明或半透明的，熱力學(xué)上穩(wěn)定分散的液體組成的宏觀均勻而微觀上不均勻的液體混合物，具有低粘度、各向同性等性質(zhì)。微乳液將連續(xù)介質(zhì)分散成為微小空間，這種微小空間粒度細(xì)小、大小均一、穩(wěn)定性高，一般可以穩(wěn)定存在幾個(gè)月，它包括油包水型(W/O)水包油型(O/W)以及雙連續(xù)相三種。

微乳液的應(yīng)用十分廣泛，在石油、化妝品、醫(yī)藥、高分子、紡織、造紙、印刷等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，特別是廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)學(xué)、化妝品、金屬冷卻液、液體洗滌劑、油田開采助劑、印染助劑等精細(xì)化工領(lǐng)域。

微乳液的形成主要是依靠體系中各組分的匹配。決定微乳液穩(wěn)定性因素主要有表面活性劑的種類以及與油、水的比例。常用的配制微乳液的表面活性劑有多種，包括陰離子型的表面活性劑、陽離子型的表面活性劑、非離子型的表面活性劑。

常用的表面活性劑如全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)、全氟辛酸銨(PFOA)或含氟聚醚，由于它們的乳化能力在分散聚合和乳液聚合反應(yīng)中只能達(dá)到聚合平均粒徑在150～300nm的范圍，強(qiáng)勁攪拌下，會(huì)破壞其所成型的膠束，在聚合過程提前破乳，對四氟乙烯等的聚合反應(yīng)帶來不安全的爆聚反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種乳化劑為含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽的微乳劑及其制備方法和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種微乳劑，其含有重量比為95～105∶8～10∶2～3的水、含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽以及油相(碳原子數(shù)為5～20的氟化烷烴)；所述含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽的平均分子量為300～5000，結(jié)構(gòu)如式(I)所示：

A-O-(G_f-O)_m(G_f-O-O)_n-(CF₂O)_p-(CF₂OO)_q-(CF(CF₃)O)_r-B????(I)

其中，G_f是-CF₂CF(CF₃)-或-CF(CF₃)CF₂-；A是-CF₃、-COOM或-CF₂COOM；B是-COOM或-CF₂COOM；M是-H、-NH₄或堿金屬元素；

m、n、p、q、r滿足以下條件：

(1)m、n、p、q、r是大于等于1的整數(shù)；

(2)n+q≥2；

(3)n+q≤m+p+r；

(4)m≥n+p+q+r。

優(yōu)選：微乳劑所含水、含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽以及碳原子數(shù)為5～20的氟化烷烴的重量比為100∶8～10∶2.5。

制備所述含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽所使用的含氟聚醚過氧化物的羧酸的酸值為20～120mg?_KOH/g；過氧值為0.5％～10.0％(wt)。

本發(fā)明涉及的含氟聚醚過氧化物的羧酸參照專利GB?1,104,482制備，主要原料為全氟丙烯HFP，在低溫和紫外燈照射條件下反應(yīng)，然后將制得的反應(yīng)物水解，取有機(jī)物層，進(jìn)行負(fù)壓分餾截取不同沸程的餾分(30℃-180℃之間)。用¹⁹FNMR(核磁共振)確定所得物質(zhì)的組成單元及結(jié)構(gòu)，用碘量法分析確定所得物質(zhì)的過氧值。

本發(fā)明還提供上述微乳劑的制備方法，其是將水、含氟聚醚過氧化物的羧酸鹽以及油相按照重量比混合加入反應(yīng)器中，在1000～1500rpm的攪拌速率下攪拌30～100min，然后對反應(yīng)器抽真空，用氮?dú)庵脫Q3～4次，以確保混合物中氧含量低于30ppm，在室溫下得到半透明的微乳劑。

本發(fā)明所述的微乳劑的油相一般包括如下的添加劑：石蠟油、氟化煤油、八氟萘、三氟氯乙烯低聚物(聚合度5～8)、全氟三丁胺、六氟苯和市售商品氟化溶劑。其中含碳原子數(shù)為5～20的氟化烷烴可以是直鏈或支鏈的有機(jī)化合物。

本發(fā)明制備的微乳劑可用于四氟乙烯分散聚合、六氟丙烯改性四氟乙烯分散聚合、可熔四氟乙烯分散聚合、四氟乙烯-六氟丙烯共聚合乳液聚合及氟橡膠的乳液聚合的聚合反應(yīng)中。