[發明專利]一種全氟烷基乙烯共聚制備的無皂氟碳乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201610477086.6
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN105859949B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 孔慶剛;劉飛;施博文;王靜
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F214/18;C08F220/32;C08F220/28;C08F218/08;C08F220/64;C08F216/14;C08F220/58;C08F2/26;C08F2/30;C09D133
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,裴詠萍

1.一種全氟烷基乙烯共聚制備的無皂氟碳乳液，其特征在于：采用以下質量配比的原料共聚制備：含氟組分 4～40%、不含氟組分50～70%、顏料分散組分 3～8%、交聯組分 2～8%、可聚合乳化劑組分 2～8%；

所述含氟組分采用全氟烷基乙烯；

所述不含氟組分由不含氟組分a和不含氟組分b組成；所述不含氟組分a選自丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中的一種；所述不含氟組分b選自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或烷基乙烯基醚中的一種；所述烷基乙烯基醚中的烷基碳鏈長度為C₄～C₆ ；

所述顏料分散組分為含有一個碳碳雙鍵的羧酸；

所述可聚合乳化劑組分采用可聚合乳化劑DNS-86或可聚合乳化劑ANPEO10-P1。

2.根據權利要求1所述的無皂氟碳乳液，其特征在于：所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳鏈長度為C₄～C₁₂。

3.根據權利要求2所述的無皂氟碳乳液，其特征在于：所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳鏈長度為C₅～C₉。

4.根據權利要求2或3所述無皂氟碳乳液，其特征在于：所述不含氟組分b選自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丁基乙烯基醚、戊基乙烯基醚或己基乙烯基醚中的一種；所述不含氟組分a與不含氟組分b的兩者質量比為（1～3）:（1～4）。

5.根據權利要求4所述的無皂氟碳乳液，其特征在于：所述顏料分散組分選自CH₂=CH-R-COOH，其中R是碳鏈數為0～10的直鏈飽和亞烷烴基中一種；或者選自ROCOCH=CHCOOH，其中R是碳鏈數為8～18的飽和烷烴基中的一種。

6.根據權利要求4所述的無皂氟碳乳液，其特征在于：所述交聯組分采用甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油醚、雙丙酮丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺。

7.權利要求1至6任一所述無皂氟碳乳液的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）取占所述無皂氟碳乳液原料總質量2～4倍的去離子水，作為總水量，備用；

（2）配置預乳化液：將可聚合乳化劑組分、顏料分散組分和占總水總量80～90%的去離子水加到反應釜中，加入碳酸鈉或碳酸氫鈉作為中和劑，調節pH值至6.0～7.0，然后加入含氟組分、不含氟組分和交聯組分，高速攪拌分散乳化半小時，得到乳液滴粒徑小于800納米的待聚合預乳液；

（3）繼續在高速攪拌下向反應釜中通氮氣，排除反應釜中的氧氣濃度至80ppm以下，在氮氣氛下，使反應釜中的乳液升溫到60～70℃，滴加引發劑水溶液，控制在40～60分鐘滴加完畢，恒溫反應5小時，升溫到75～85℃繼續反應1小時，降溫到30℃，加入碳酸鈉或碳酸氫鈉，調節乳液的pH值至6～7；過濾，將濾液在50～60℃進行減壓蒸餾，，蒸出部分水分，使無皂氟碳乳液的質量濃度為40～50%；所述引發劑水溶液采用以下組分配置而成：占所述無皂氟碳乳液原料總質量0.5～1.2%的過硫酸鹽以及剩余的去離子水溶解而成。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：當所述交聯組分為雙丙酮丙烯酰胺時，在減壓蒸餾后，加入占所述無皂氟碳乳液總質量的2-8%的二羧酸二酰肼作為交聯劑，即得所述無皂氟碳乳液。