[发明专利]一种UV交联单体及其制备方法与在制备含氟丙烯酸酯乳液中的应用

说明书

本发明公开了一种UV交联单体及其制备方法与在制备含氟丙烯酸酯乳液中的应用。该单体的制备方法包括：将1，6‑二溴己烷、4‑羟基二苯甲酮、无水碳酸钾和有机溶剂混匀，遮光反应，得到单溴取代二苯甲酮；将单溴取代二苯甲酮、不饱和酸、无水碳酸钾和有机溶剂混匀，遮光反应，得到反应液B，得到UV交联单体。本发明的UV交联单体制备方法简单，高效，成本低，易于实现工业化；使用该UV交联单体制备的含氟丙烯酸酯乳液粒径小，分布窄，热稳定性能良好，所用含氟单体不含C8及以上的含氟烷基链，环境友好，应用于织物整理剂上，可以使织物耐水性能提高。

技术领域

本发明属于丙烯酸酯乳液技术领域，具体涉及一种UV交联单体及其制备方法与在制备含氟丙烯酸酯乳液中的应用。

背景技术

含氟聚合物具有许多应用，源于其具有比较特殊的元素和结构。从元素上看：自然界中，氟原子是除了氢原子以外最小的原子；另外，氟元素的电负性最大，C-F键能远远大于C-H键能，有良好的热稳定性；从结构上看：一方面，含氟聚合物的构象结构为螺旋结构，即含氟侧链很好的包裹着主链，形成氟屏蔽效应，使得主链不被破坏，另一方面，对称的链结构使得含氟聚合物表面为非极性。总体而言，含氟聚合物具有良好的化学惰性，这种化学惰性赋予了含氟聚合物较好的拒水、拒油、防污等功能。

含氟聚合物在整理剂上应用甚广，包括织物整理剂、纸张整理剂和皮革整理剂等。其中，应用最广泛的是织物整理剂，氟原子自身的低表面能，经过含氟织物整理剂处理后的织物，具有防水、防油、防污、抗紫外和阻燃等功能。

交联网状聚合物比线性聚合物具有更高的机械强度，如拉伸强度、冲击强度等；对于聚合物薄膜来说，网状聚合物具有更高的交联密度，使得薄膜的致密性较高，从而使原有的性能显著提高，如耐水性、抗渗透性和耐候性等。按照驱动交联的方式不同，提高交联度的方式可分为热交联、自交联和光交联。对于交联剂在织物整理剂上的应用，自交联的应用探索较多，如中国发明专利CN111662404 A公开了一种自交联长氟碳丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法，选择双丙酮丙烯酰胺等作为自交联剂；而对于光交联在织物整理剂上的应用探索则较少。而且该中国发明专利CN111662404 A公开的自交联长氟碳丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法，选择甲基丙烯酸十二氟庚酯等长碳链含氟单体，具有环境危害性和生物积累性，其次，选用阴离子乳化体系和非离子乳化体系复配，对基材附着力较差；最后，选用双丙酮丙烯酰胺等作为自交联剂，反应结束后还需要额外添加第二交联组分己二酸二酰肼，增加了工艺的复杂性。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种UV交联单体及其制备方法与在制备含氟丙烯酸酯乳液中的应用。

本发明提供了一种UV交联单体及其含氟丙烯酸酯共聚乳液的制备方法。所述UV交联单体可作为丙烯酸酯类单体参与聚合，也可以作为光交联剂来提高聚合物交联度；所述含氟丙烯酸酯共聚乳液利用所述UV交联单体与其他丙烯酸酯类单体通过乳液聚合制得，经UV光照后，乳胶膜交联度提升，吸水率下降，耐水性提高。

本发明先采用两步法合成一种可光交联单体，然后利用此单体与含氟丙烯酸酯类单体、其他丙烯酸酯类单体共聚，得到可UV交联的含氟丙烯酸酯乳液。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的UV交联单体的制备方法，包括如下步骤：

(1)合成单溴取代二苯甲酮：将1，6-二溴己烷、4-羟基二苯甲酮、无水碳酸钾和有机溶剂混合，得到混合液A，在搅拌状态下进行遮光反应，得到反应液A，萃取，过滤取滤液，层析、旋蒸和干燥，得到单溴取代二苯甲酮；

(2)合成UV交联单体：将步骤(1)所述单溴取代二苯甲酮、不饱和酸、无水碳酸钾和有机溶剂混合均匀，得到混合液B，进行遮光反应，得到反应液B，萃取，过滤取滤液，层析、旋蒸和干燥，得到所述UV交联单体(粘稠状带有双键的可聚合二苯甲酮)。