[发明专利]一种含氟阳离子水性聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种含氟阳离子水性聚氨酯的制备方法，包括下述步骤： 

A）含羟基含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的制备： 

（1）将丙烯酸酯、引发剂、催化剂、配体、还原剂及溶剂加入反应容器内，将反应体系抽真空后充入氮气或氩气，在30℃~100℃反应6~24小时； 

（2）然后再将含氟丙烯酸酯和催化剂、配体、还原剂以及溶剂加入到反应体系，将反应体系抽真空后充入氮气或氩气，在50~120℃，磁力搅拌下反应8~24小时； 

（3）得到的产物除去溶剂及催化剂，得到含羟基含氟丙烯酸酯嵌段聚合物； 

B）含氟阳离子水性聚氨酯的制备： 

（1）取多元醇和步骤（A）中制备的含羟基含氟丙烯酸酯嵌段共聚物放入反应容器内，加热并搅拌，升温至120℃~150℃除水；降温至60℃~100℃，加入异氰酸酯，升温至80℃~85℃反应1~5h； 

（2）降温至室温，滴加亲水性扩链剂、中和剂和溶剂的混合液，滴加时间0.3~1h，温度控制在25℃~40℃，滴加完毕后搅拌反应1h~5h；将制备的溶液缓慢倒入装有蒸馏水的反应容器中，继续搅拌3~10h，最后可得到含氟阳离子水性聚氨酯。 

2.权利要求1所述含氟阳离子水性聚氨酯的制备方法，其中步骤A）中（1）所述的引发剂为有机卤代化合物，选自1-溴乙基苯，α,α′-二溴对二甲苯，α-溴代丙酸乙酯，α-溴代异丁酸乙酯，α-溴代异丁酸羟乙酯，α-溴代异丁酸羟丁酯，α-溴代异丁酸（4-羟基丁二醇酯），α-溴代异丁酸羟基乙二醇酯；步骤A）中（1）所述的丙烯酸酯类单体为含羟基单体或不含羟基单体，其中不含羟基单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯或丙烯酸异辛酯，含羟基单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或者甲基丙烯酸-β-羟丙酯；步骤A）中（2）所述的含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸全氟辛酯或甲基丙烯酸十三氟辛酯的一种或几种；步骤A）中（1）和（2）所述的催化剂选自CuBr、CuCl、FeCl₂、FeBr₂、CuBr₂、CuCl₂、FeBr₃、FeCl₃；步骤A）中（1）和（2）所述的配体为四甲基乙二胺，五甲基二亚乙基三胺（PMDETA），六甲基三乙四胺(HMTETA)，双（二甲基氨基乙基）醚，联二吡啶（Pbpy），三-（N,N-二甲基氨基乙基）胺(Me6TREN)，三-（2-吡啶甲基）胺（TPMA）；步骤A）中（1）和（2）的所述还原剂为辛酸亚锡、抗坏血酸、葡萄糖 或具有还原性的果糖类；步骤A）中（1）和（2）的所述的溶剂为乙酸乙酯、甲苯、四氢呋喃、环己酮、苯甲醚等。 

3.权利要求1或2所述含氟阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征是步骤A）中（1）所述的丙烯酸酯单体：引发剂=（5~100）：1（摩尔比）。 

4.权利要求1或2所述含氟阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征是步骤A）中（1）和（2）中所述金属卤化物催化剂：丙烯酸酯=（0.005~5）：100（摩尔比），金属卤化物催化剂：含氟单体=（0.005~5）：100（摩尔比），金属卤化物催化剂：配体=1：（2~20）（摩尔比），金属卤化物催化剂：还原剂=1：（0~30）（摩尔比），溶剂用量=体系质量的0%~80%。 

5.权利要求1或2所述含氟阳离子水性聚氨酯的制备方法，其特征是步骤B）中（1）所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、萘-1,5-二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯（LDI）或1,6-己基二异氰酸酯（HDI）等；步骤B）中（1）所述的多元醇为聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)或上述单体的共聚二元醇或多元醇以及聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇或聚己二酸己二醇酯二醇，丙烯酸多元醇、蓖麻油类多元醇、聚碳酸酯多元醇等中的一种或一种以上混合物。