[发明专利]纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法

权利要求书

1.纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：

第一步：中间体阳离子硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液的合成

1)首先，按质量份数将30％～95％的氟代烷基(甲基)丙烯酸酯、0％～50％的(甲基)丙烯酸酯、4.5％～15％的(甲基)丙烯酸氨烷基酯和0.5％～5％的α-烯基烷氧基硅烷共混，得油相组分；

2)按油相组分质量分数取0.5％～5％的引发剂，用40～50倍水溶解制成水溶液；

3)按油相组分质量取2％～30％的阳离子和非离子表面活性剂用40～50℃的热水溶解，搅拌，加热升温至70～90℃，其中阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为1∶1～2，然后在表面活性剂水溶液中再滴加入油相组分和引发剂水溶液，其中引发剂水溶液在油相组分滴加5min后开始滴加，滴加时间为2h，加料完毕后继续在70～90℃保温反应4h，所得乳液即中间体——阳离子硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液；

第二步：中间体与无机酸酯的水解缩聚

在弱碱催化剂作用下，将中间体——阳离子硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液与正硅酸酯或钛酸酯于40～45℃水解缩聚3h，其中正硅酸酯或钛酸酯与中间体——硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液中硅氧烷链节的摩尔比为30～3∶1，反应结束用酸调体系pH为5.5～6.5，所得乳液即为纳米杂化的阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液，其固含量为10％～40％。

2.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的氟代烷基(甲基)丙烯酸酯的分子式为CH₂＝CRCOOCH₂CH₂R_f1或CH₂＝CRCOOCH₂R_f2，式中，R＝-H，或-CH₃，R_f1＝(CF₂CF₂)_aC₂F₅，a＝2～6；R_f2＝CF(CF₃)CHFCF(CF₃)₂；

所说的(甲基)丙烯酸酯为甲基丙烯酸十二醇酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸十八醇酯；

所说的(甲基)丙烯酸氨烷基酯为(甲基)丙烯酸伯、仲或叔氨烷基酯中的(甲基)丙烯酸氨乙酯、(甲基)丙烯酸氨丙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基氨乙酯、(甲基)丙烯酸-N-羟乙基氨乙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨乙酯或(甲基)丙烯酸-N，N-二乙基氨乙酯；

所说的α-烯基烷氧基硅烷为分子中含乙烯基或丙烯酰氧丙基的多烷氧基硅烷中的乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、烯丙氧基丙基三甲氧基硅烷或烯丙氧基丙基三乙氧基硅烷。

3.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

4.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵1227、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵1631、十八烷基三甲基氯化铵1831、双十八烷基二甲基氯化铵、N，N′-双十六烷基四甲基溴化乙二铵21631或Gemini表面活性剂；

非离子表面活性剂为全氟烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸失水山梨醇酯聚氧乙烯醚。

5.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的正硅酸酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，钛酸酯为钛酸乙酯、钛酸异丙酯或钛酸丁酯。

6.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的弱碱催化剂为氨水、乙胺、二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吡啶、哌嗪、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基三甲氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基三乙氧基硅烷、N，N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N，N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

7.如权利要求1所述的纳米杂化阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所说的酸为甲酸、乙酸、稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸。