[發明專利]一種含短氟碳鏈的聚合物的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710846851.1
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107602754B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 孟旭;占海華;梁麗萍
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C08F218/08
• 分類號: C08F218/08;C08F220/14;C08F220/24;C08F220/20;C08F220/18;C08F2/28;C08F2/30;D06M15/333;D06M15/277
• 代理公司: 成都領航高智知識產權代理有限公司 51285
• 代理人: 王斌

本發明提供一種含短氟碳鏈的聚合物，包括含短氟鏈單體和非含氟單體，含短氟鏈單體為含有雙支鏈的短氟烷基側鏈單體，非含氟單體為醋酸乙烯酯和丙烯酸酯類單體，通過引入含有雙支鏈的短氟烷基側鏈單體，有效提高局部氟濃度，同時，同一單體中短氟烷基側鏈空間相互作用，形成較好的空間位阻，形成較好氟烷基屏蔽效應，能有效的提升其表面能，因此，本發明聚合物具有優良的拒水拒油性能。由于短氟碳鏈(C≤6)化合物沒有長氟碳鏈的毒性，而且在環境中能夠降解，因此，含短氟碳鏈的聚合物屬于無污染、對人體健康無害的聚合物。本發明還提供了該類含短氟碳鏈的聚合物的合成方法及其在織物拒水拒油整理中的應用。

技術領域

本發明屬于紡織化工技術領域，涉及一種含短氟碳鏈聚合物的制備方法及其應用，尤其涉及含支化短氟碳鏈結構的聚合物的制備方法及其應用。

背景技術

近年來，人們對多功能紡織品的需求日益增強，要求紡織品具有拒水、拒油、易去污等性能。目前，使紡織品實現這些特殊功能，大多是通過功能性整理劑對其進行處理。其中，含氟整理劑由于具有極低的表面自由能、臨界表面張力，形成了對各種液體很難潤濕的特異表面性能(耐水性、耐油性和耐粘污性)，被廣泛地用于織物整理中以實現其表面拒水、拒油，還可廣泛應用于汽車、電子、皮革、造紙、包裝和建筑等眾多領域。

在含氟整理劑中，由于含長氟碳鏈基團的整理劑表現出良好的拒水、拒油和防污性能。因此，目前使用的織物整理劑大多含有全氟烷基(C_nF_2n+1，n＝8-10)，如全氟辛基磺酰基化合物(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)或其它8碳甚至更長碳鏈的全氟烷基化合物。但是，由于氟碳鍵具有很強的極性，而且鍵能很大，因此含有長氟碳鏈的化合物具有很高的穩定性，在自然環境中難以降解，會在人體、動植物體內長期蓄積，它不但會影響人體的呼吸系統，還會導致新生嬰兒的死亡，對人體健康和環境具有潛在危險。近些年來，隨著人們對此問題的關注，含長氟碳鏈的整理劑受到了越來越多的限制，因此，尋找具有良好的低表面自由能的同時又不含有長氟碳鏈段的聚合物顯得格外重要。

從目前的研究來看，短氟碳鏈(C≤6)化合物沒有長氟碳鏈的毒性，而且在環境中能夠降解。在研制短氟碳鏈聚合物時，如果聚合物側鏈氟烷基的碳鏈長度小于六碳，不足以提供優良的表面能。這是因為聚合物中的含氟烷基側鏈在不完全垂直與地材表面的情況下，短氟碳鏈不能有效形成氟烷基屏蔽效應。因此，如果開發出一種有效形成氟烷基屏蔽效應的，將具有很好的實用價值。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術上述缺陷，通過引入支化結構的含短氟鏈單體，提供一種有效形成氟烷基屏蔽效應的、具有良好的表面性能，無污染、對人體健康無害的聚合物，該聚合物具有較優的拒水拒油性能。

本發明通過下述技術方案實現：

本發明提供一種含短氟碳鏈的聚合物，包括含短氟鏈單體和非含氟單體，所述含短氟鏈單體結構如式I所示：

式中n＝1～3，m＝1～6

所述非含氟單體為醋酸乙烯酯、丙烯酸酯類單體，所述丙烯酸酯類單體結構如式II所示：

式中R1＝C_aH_2a+1，其中a＝0，1；R2＝C_bH_2b+1，其中b＝1～18

通過在聚合物中引入含有雙支鏈的短氟烷基側鏈，能有效提高局部氟濃度，同時，同一單體中短氟烷基側鏈空間相互作用，形成較好的空間位阻，形成較好氟烷基屏蔽效應，能有效的提升其表面能，因此，本發明聚合物具有優良的拒水拒油性能。

由于短氟碳鏈(C≤6)化合物沒有長氟碳鏈的毒性，而且在環境中能夠降解，因此，含短氟碳鏈的聚合物屬于無污染、對人體健康無害的聚合物。