[发明专利]一种水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法和应用

权利要求书

1.一种水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述方法包括：

(1)在水介质中，在全氟聚醚羧酸盐、稳定剂、引发剂和调聚剂的存在下，在50～140℃温度下，偏氟乙烯和第二单体经共聚反应后得到含氟聚合物种子乳液，所述偏氟乙烯和第二单体的摩尔比为98:2～70:30；偏氟乙烯和第二单体与稳定剂、全氟聚醚羧酸盐、调聚剂和水之间的质量配比为100:1～10:0.1～2:0.1～0.5:0.2～1.5:200～600；所述第二单体选自三氟氯乙烯、四氟乙烯、四氟丙烯、六氟丙烯和六氟异丁烯中的至少一种；

(2)将预乳化好的甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯单体加入步骤(1)得到的含氟聚合物种子乳液，再加入辅助乳化剂、引发剂和链转移剂，在60～90℃温度下，经聚合反应得到水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液；甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯单体与含氟聚合物种子乳液之间的质量配比为100:200～800；

所述甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯单体的预乳化方法包括：先将全氟聚醚羧酸盐溶于水介质，再加入甲基丙烯酸酯单体进行预乳化；

所述步骤(1)的聚合温度比步骤(2)的聚合温度高10～30℃；

所述全氟聚醚羧酸盐具有如下结构式(I)：CF₃CF₂CF₂O(CF(CF₃)CF₂O)_n-2CF(CF₃)COOM(I)，其中：n选自2～6的整数，M为碱金属离子或铵根离子；

所述引发剂选自过硫酸铵、过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异戊腈、过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯和过氧化氢二叔丁基中的至少一种；

所述调聚剂选自丙酸二乙酯和乙酸甲酯中的至少一种；

所述稳定剂选自石蜡。

2.按照权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的聚合温度为70～100℃，所述步骤(2)的聚合温度为60～90℃。

3.按照权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述第二单体选自三氟氯乙烯、六氟丙烯、四氟丙烯和六氟异丁烯中的至少一种。

4.按照权利要求3所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述偏氟乙烯和第二单体的摩尔比为95:5～85:15。

5.按照权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中：

所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯和丙烯酸己酯中的至少一种；

所述甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯和甲基丙烯酸己酯中的至少一种；

所述甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯单体与全氟聚醚羧酸盐的质量配比为100:1～3。

6.按照权利要求5所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中：

所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯中的至少一种；

所述甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯中的至少一种。

7.按照权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于：

所述链转移剂选自十二烷基硫醇、正辛硫醇、四氯化碳和氯仿中的至少一种；

所述辅助乳化剂选自十二烷基硫酸钠、硬质酸钠和聚氧乙烯醚中的至少一种；

8.按照权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的制备方法，其特征在于所述水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的氟含量大于20％、VOCs低于100g/L。

9.权利要求1所述的水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液的应用，其特征在于所述水性氟树脂/丙烯酸酯核壳乳液用于配制涂料。