[发明专利]一种可交联型含氟聚合物纳米微球及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种可交联型含氟聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧交联纳米微球分散在溶剂A1中，再加入催化剂并加热至60～120℃，然后在搅拌的条件下加入溶于溶剂A2的含氟化合物F溶液，反应2～24h，最后去除反应体系中的溶剂，得到所述交联型含氟聚合物纳米微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧交联纳米微球、溶剂A1、溶剂A2、含氟化合物F和催化剂的质量比为1:(1～50):(1～50):(0.2～10):(0.001～0.1)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氟化合物F的结构式如式（a）所示：

其中n=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9或10；m=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9或10；X为羟基，氨基，羧基或巯基；

所述催化剂为三乙胺、二乙烯二胺、四丁基氟化铵、二异丙基乙基胺和苄基三乙基氯化铵中的一种以上；

所述溶剂A1和溶剂A2为四氢呋喃、富马酸二甲酯、1,4-二氧六环、环己酮、二丁酮、对二甲苯、三氟甲苯、二苯醚和苯甲醚中的一种以上；

所述环氧交联纳米微球的粒径大小为50～1000纳米，其结构式如式（b）所示：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含氟化合物F为3-全氟辛基丙醇、全氟十二烷硫醇、3-全氟己基丙醇、全氟辛基乙醇、全氟叔丁醇、全氟-2,5-二甲基-3,6-二氧杂壬酸、十一氟己酸、全氟辛酸、全氟丁酸、全氟庚酸、全氟癸基硫醇、全氟辛硫醇、全氟十二烷硫醇、全氟辛基苯胺和全氟辛基磺酸胺中的一种以上；

所述环氧交联纳米微球通过以下方法制备所得：将引发剂、稳定剂和乳化剂加入到溶剂B中，通入惰性气体除氧后升温至50～80℃，然后再加入含有环氧基团的双键单体H和交联剂的混合液，反应3～10h，将产物先后依次用甲醇、水和四氢呋喃洗涤，然后离心、重分散和真空干燥，得到所述环氧交联纳米微球。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂B、引发剂、稳定剂、乳化剂、含有环氧基团的双键单体H和交联剂的质量比为1:(0.002～0.01):(0.01～0.2):(0～0.2):(0.1～50):(0.1～50)。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含有环氧基团的双键单体H的结构式如式（c）所示：

其中，R₁为氢原子或甲基；R₃为CH₂，O，COOCH₂或C₆H₆；z=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9或10；y=0或1；X为环氧基团；

所述交联剂为带有两个或两个以上双键的单体，其结构式如式（d）所示：

其中，m=1,2,3,4,5,6,7,8,9或10；R为(C₆H₄)t，(CH₂)t或CO(OCH₂CH₂O)tOC，t=1,2,3,4,5,6,7,8,9或10；R₂为氢原子或甲基；R₄为氢原子或甲基；

所述溶剂B为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或水；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁咪盐酸盐中的一种以上；所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇；乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、聚氧乙烯醚类或十二烷基苯磺酸钠；所述惰性气体为氮气或氦气。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含有环氧基团的双键单体H为甲基丙烯酸酸缩水甘油醚、丙烯基缩水甘油醚和1,2-环氧基-5-己烯中的一种以上；

所述交联剂为己二酸二乙烯酯、1,4-环己烷二甲醇二乙烯醚、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯和四乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种以上。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法得到的可交联型含氟聚合物纳米微球，其特征在于，可交联型含氟聚合物纳米微球结构式如式（e）所示：

式中g表示接枝，F为含氟化合物。