[发明专利]一种含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法

权利要求书

1.一种含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法，其特征在于，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子型乳化剂、十六烷或十六醇为助稳定剂，经细乳化工艺获得含氟丙烯酸酯、M₁和M₂的混合单体细乳液，在引发剂的引发作用下进行细乳液共聚，得到了含氟丙烯酸酯共聚物的细乳液；

具体包括以下步骤：

1）水相体系的配制：将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水相体系溶液；

2）油相体系的配制：将引发剂溶解于丙酮中，然后将其加入到含有助稳定剂和含氟丙烯酸酯、M₁、M₂三种单体的混合液中，并搅拌至形成均一透明的油相体系溶液；所述的引发剂为AIBN、ABVN或BPO，其质量为三种单体总质量的0.1~0.8%，丙酮与引发剂的比例为5~20mL/g；

3）细乳液制备：在机械搅拌条件下，将步骤2）得到的油相体系溶液用恒压滴液漏斗滴加到步骤1）得到的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水相体系溶液中，然后在室温下继续机械搅拌一定时间，再在冰水浴条件下进行超声处理，取出静置至恢复室温，得到单体细乳液；

4）细乳液聚合：将单体细乳液利用水浴加热至反应温度以引发反应，并进行恒温反应3~10h，再自然冷却至室温，得到均匀稳定的含氟丙烯酸酯共聚物乳液；

5）破乳沉淀：取含氟丙烯酸酯共聚物乳液进行破乳沉淀，得到共聚物固体；过滤后用甲醇再洗涤共聚物固体若干次，再将得到的共聚物固体在真空状态下室温烘干至恒重，即得到固相的含氟丙烯酸酯共聚物；

所述的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水相体系溶液中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的质量分数为0.5~7%；

所述的助稳定剂的质量为三种单体总质量的2.5~10%；

所述的含氟丙烯酸酯、M₁、M₂三种单体的质量比为1：2~20：2~20；

所述的含氟丙烯酸酯为甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯或全氟十二烷基乙基甲基丙烯酸酯；所述的M₁单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯或丙烯酸十六烷基酯；所述的M₂单体为苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯或甲基丙烯酸甲酯。

2.根据权利要求1所述的含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法，其特征在于，步骤3）中所述的机械搅拌的速度为400~1000r /min；在室温下继续机械搅拌的时间为20~60min；在冰水浴条件下进行超声处理的时间为5~20min。

3.根据权利要求1所述的含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法，其特征在于，当引发剂为AIBN时，步骤4）的反应温度为45 ~80℃；当引发剂为ABVN时，步骤4）的反应温度为40~65℃；当引发剂为BPO时，步骤4）的反应温度为60~80℃。

4.根据权利要求1所述的含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法，其特征在于，步骤5）中破乳沉淀的方法为甲醇沉淀破乳法、冷冻破乳法、强烈机械搅拌破乳法、调节pH值破乳法或加入无机盐破乳法。