[发明专利]一种全氟烷基乙烯共聚制备的无皂氟碳乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种全氟烷基乙烯共聚制备的无皂氟碳乳液，其特征在于：采用以下质量配比的原料共聚制备：含氟组分 4～40%、不含氟组分50～70%、颜料分散组分 3～8%、交联组分 2～8%、可聚合乳化剂组分 2～8%；

所述含氟组分采用全氟烷基乙烯；

所述不含氟组分由不含氟组分a和不含氟组分b组成；所述不含氟组分a选自丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述不含氟组分b选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或烷基乙烯基醚中的一种；所述烷基乙烯基醚中的烷基碳链长度为C₄～C₆ ；

所述颜料分散组分为含有一个碳碳双键的羧酸；

所述可聚合乳化剂组分采用可聚合乳化剂DNS-86或可聚合乳化剂ANPEO10-P1。

2.根据权利要求1所述的无皂氟碳乳液，其特征在于：所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳链长度为C₄～C₁₂。

3.根据权利要求2所述的无皂氟碳乳液，其特征在于：所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳链长度为C₅～C₉。

4.根据权利要求2或3所述无皂氟碳乳液，其特征在于：所述不含氟组分b选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丁基乙烯基醚、戊基乙烯基醚或己基乙烯基醚中的一种；所述不含氟组分a与不含氟组分b的两者质量比为（1～3）:（1～4）。

5.根据权利要求4所述的无皂氟碳乳液，其特征在于：所述颜料分散组分选自CH₂=CH-R-COOH，其中R是碳链数为0～10的直链饱和亚烷烃基中一种；或者选自ROCOCH=CHCOOH，其中R是碳链数为8～18的饱和烷烃基中的一种。

6.根据权利要求4所述的无皂氟碳乳液，其特征在于：所述交联组分采用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、双丙酮丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺。

7.权利要求1至6任一所述无皂氟碳乳液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取占所述无皂氟碳乳液原料总质量2～4倍的去离子水，作为总水量，备用；

（2）配置预乳化液：将可聚合乳化剂组分、颜料分散组分和占总水总量80～90%的去离子水加到反应釜中，加入碳酸钠或碳酸氢钠作为中和剂，调节pH值至6.0～7.0，然后加入含氟组分、不含氟组分和交联组分，高速搅拌分散乳化半小时，得到乳液滴粒径小于800纳米的待聚合预乳液；

（3）继续在高速搅拌下向反应釜中通氮气，排除反应釜中的氧气浓度至80ppm以下，在氮气氛下，使反应釜中的乳液升温到60～70℃，滴加引发剂水溶液，控制在40～60分钟滴加完毕，恒温反应5小时，升温到75～85℃继续反应1小时，降温到30℃，加入碳酸钠或碳酸氢钠，调节乳液的pH值至6～7；过滤，将滤液在50～60℃进行减压蒸馏，，蒸出部分水分，使无皂氟碳乳液的质量浓度为40～50%；所述引发剂水溶液采用以下组分配置而成：占所述无皂氟碳乳液原料总质量0.5～1.2%的过硫酸盐以及剩余的去离子水溶解而成。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：当所述交联组分为双丙酮丙烯酰胺时，在减压蒸馏后，加入占所述无皂氟碳乳液总质量的2-8%的二羧酸二酰肼作为交联剂，即得所述无皂氟碳乳液。