[發(fā)明專利]一種具有防水、防油、防污損性能的含氟聚氨酯材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910940003.6
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN111423554B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林煒;吳尖輝;肖遠(yuǎn)航;郭夢蕓
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/12;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/42;C08G18/48;C09D5/16;C09D175/06;C09D175/08
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1.一種具有防水、防油、防污損性能的含氟水性聚氨酯材料，其特征在于制備方法如下：

（1）制備雙羥基氟碳鏈單體：將含氟(甲基)丙烯酸酯和含巰基的二元醇溶解在溶劑A中制成混合溶液，然后在攪拌的情況下往混合溶液中加入一定量的路易斯堿作為催化劑，在惰性氣體的保護(hù)下，30～60 ^oC下，反應(yīng)2～6 h；所述的溶劑A為能夠完全溶解含氟(甲基)丙烯酸酯、含巰基的二元醇和路易斯堿的四氫呋喃；所述的惰性氣體為氮?dú)猓话次镔|(zhì)的量計(jì)，含氟(甲基)丙烯酸酯：含巰基的二元醇：路易斯堿 = 1：(1.2～3)：(1～4)；

反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物中的溶劑A通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，然后沉淀析出多次，得到純化的產(chǎn)物，再經(jīng)真空干燥后得到雙羥基氟碳鏈單體；

（2）制備聚氨酯預(yù)聚體：首先將大分子二元醇加入到三口燒瓶中，在100～120 ^oC和真空抽濾的條件下脫水干燥2～4 h；將溫度降至70～85 ^oC，再加入一定量的二異氰酸酯，按照物質(zhì)的量計(jì)，大分子二元醇：二異氰酸酯 = 1：(2～9)，于惰性氣體保護(hù)和攪拌的條件下反應(yīng)0.5～3h，得到聚氨酯預(yù)聚體；

（3）向三口燒瓶中加入雙羥基氟碳鏈單體和以總物料計(jì)1～9 wt‰的催化劑，其中雙羥基氟碳鏈單體與二異氰酸酯的摩爾比為(0.01～0.6)：1，再加入溶劑B使混合物完全溶解，然后在溫度為60～110 ^oC、惰性氣體保護(hù)和攪拌的條件下，冷凝回流反應(yīng)2～5 h；

（4）將親水?dāng)U鏈劑加入到三口燒瓶中，其與二異氰酸酯的摩爾比為（0.05～0.8）:1，在溫度為65～85 ^oC、惰性氣體保護(hù)和攪拌條件下反應(yīng)1～3 h；然后，將溫度降至40～55 ^oC，加入與親水?dāng)U鏈劑等摩爾量的三乙胺，進(jìn)行中和反應(yīng)0.5～1 h；

（5）反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物加入到一定量的去離子水中，在高速攪拌的條件下攪拌0.5～1 h，攪拌速度為6000～10000 rpm，再低速攪拌1～2 h，攪拌速度為2000～5000 rpm，將產(chǎn)物濃縮至固含量為15%～45%，即得到具有防水、防油、防污損性能的含氟水性聚氨酯乳液；

所述的含氟(甲基)丙烯酸酯為甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛酯、丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯和丙烯酸五氟苯酚酯中的一種；

所述的含有巰基的二元醇為3-巰基-1,2-丙二醇和4-巰基-1,2-丁二醇中的一種；所述的溶劑B為四氫呋喃、丙酮和石油醚中的一種或幾種的混合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防水、防油、防污損性能的含氟水性聚氨酯材料，其特征在于所述的大分子二元醇為數(shù)均分子量1000～12000的聚四氫呋喃醚二醇、聚硅氧烷二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇和聚乙二醇中的一種或幾種的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防水、防油、防污損性能的含氟水性聚氨酯材料，其特征在于所述的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯和1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。