[发明专利]一种UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法

说明书

本发明提供一种UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法，利用离子液体的增溶作用和高内相乳液的制孔作用，高效制备出离子型含氟聚氨酯多孔材料。本发明的UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法具备如下技术优势：（1）本发明提供了一种将离子液体和含氟聚氨酯相结合的新型功能材料，为功能聚合物的开发提供了新的思路；（2）本发明通过高内相乳液的原位聚合，提供一种UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料的高效制备方法；（3）本发明的原料易得、操作方法简单、条件温和易于控制、生产成本低，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及含氟聚氨酯多孔材料的制备方法，尤其涉及一种可UV固化的离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法，属于含氟化学品及新材料技术领域。

背景技术

含氟聚氨酯是在聚氨酯软段和硬段侧链中引入含氟基团而形成的一类新型材料，含氟聚氨酯作为一种新型功能材料，结合了含氟聚合物和聚氨酯的诸多优点，被广泛应用于国民经济众多领域。其不仅具有传统聚氨酯的优良特性，如机械性能、柔韧性、拉伸性好、耐磨耐腐蚀等，而且由于F元素的强电负性和C—F键的强键能，含氟聚氨酯还具有较低的表面张力、较高的热稳定性、疏水性等特性。因此，含氟聚合物被广泛应用于建筑行业、交通运输业、石油化工业、食品储藏以及家庭用具等方面，与民生事业息息相关，是21世纪公认的新型工程材料。

然而，含氟聚合物具有较低的表面能，且分子结构中具有强疏水基团，含氟单体溶解性差使传统的利用含氟单体作为软段或者硬段构建聚氨酯的合成方法条件复杂、成本较高，同时聚合过程产物交联密度低，材料综合性能不理想。此外，力学性能对于材料的使用极为重要，目前所制备的含氟聚氨酯的力学性能较工业化聚氨酯相比有一定的差距。

聚离子液体（PILs）是由聚合物和离子液体通过化学键组成的一类化合物，在室温下通常以固体或凝胶的形式存在。聚离子液体不仅具有离子液体结构多样性、热稳定性、导电性等，还具有聚合物优异的机械稳定性、成型加工性及可设计性，使用不同的阴离子和阳离子可以设计出分子结构、功能不相同的聚离子液体。目前，聚离子液体已应用于很多方面，如离子导电材料、抗静电材料、抗菌材料、吸附材料等。基于聚离子液体优异的性质，在聚氨酯结构中引入聚离子液体能够弥补这些不足，不仅制备方法简单，而且化学结构易于设计。

紫外光( UV) 固化涂料因具有污染少、固化快、能耗低等优点，在当前的新型工程材料中发展较为迅速。UV固化材料的组成一般有反应性低聚物、光引发剂、活性稀释剂单体以及一些相关助剂。但是目前制备UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料本身性能仍有一些不足，如亲水基团的存在导致该材料固化膜的耐水性、机械性能较差，极大限制了其应用领域。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可UV固化的离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法，利用离子液体的增溶作用和高内相乳液的制孔作用，高效制备出离子型含氟聚氨酯多孔材料，以克服现有技术中存在的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供UV固化离子型含氟聚氨酯多孔材料的制备方法，其包括如下步骤：

S1、将双键封端聚氨酯、含氟丙烯酸单体、离子液体单体、交联剂、巯基化合物混合至均相；

S2、向步骤S1中制备的均相混合物中加入表面活性剂和助稳定剂，超声混合，得到预乳化液；

S3、在一定温度和搅拌速度下，向步骤S2中制备的预乳化液中连续滴加一定浓度的无机盐水溶液，得到将稳定、均相的高内相乳液反应体系；

S4、向步骤S3中构建的高内相乳液反应体系中加入光引发剂，在一定温度和搅拌速度下，混合一定时间后涂覆在基材上并进行流平，然后置于紫外灯箱内固化反应一定时间，得到固化薄膜；

S5、将步骤S4中得到的固化薄膜经水、乙醇交替反复洗涤，再真空干燥得到多孔薄膜。