一种高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法技术

本发明专利技术涉及一种高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法。该方法以二异氰酸酯、普通多元醇和含氟多元醇为单体，在反应介质中进行沉淀聚合，所得产物经过分离、洗涤及干燥后即得含氟聚氨酯单分散微球。本发明专利技术制备含氟聚合物微球时的单体用量和微球收率高，反应耗时短，操作简单，生产成本和能耗较低，有利于实现规模化生产。聚合过程中无需任何引发剂、催化剂或稳定剂，所得含氟聚合物微球高度洁净。通过调节含氟多元醇用量及单体总量等条件可对产物的疏水性及微球粒径进行有效调控，满足不同场合对微球的需要。

A simple method for preparing fluorinated polyurethane monodisperse microspheres with high yield

The invention relates to a simple method for preparing fluorinated polyurethane monodisperse microspheres with high yield. The method uses diisocyanate, common polyol and fluorine - containing polyol as monomers to precipitate and polymerized in the reaction medium. The products are separated, washed and dried, and the fluorine polyurethane monodisperse microspheres are obtained. When the fluoropolymer microspheres are prepared, the amount of monomer and the yield of the microspheres are high, the reaction time is short, the operation is simple, the production cost and the energy consumption are low, which is beneficial to the realization of large-scale production. The polymerization process does not require any initiator, catalyst or stabilizer, and the obtained fluoropolymer microspheres are highly clean. The hydrophobicity of the products and the particle size of the microspheres can be effectively regulated by adjusting the amount of fluorine polyols and the total amount of the monomer, so as to meet the needs of the microspheres on different occasions.

【技术实现步骤摘要】
一种高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法
本专利技术涉及一种高产率制备含氟聚合物单分散微球的简便方法，属于功能高分子材料领域。
技术介绍
超疏水材料在自清洁，防污和防水等领域具有重要的应用，引起了科学家的广泛关注。超疏水材料一般具有表面粗糙的微纳米结构或是具有较低表面能的物质。为提高疏水能力，增加材料表面的粗糙度十分有效。在自然界中，许多物质由于表面凹凸不平的微纳米结构而具备超疏水的能力，最有代表性的即是荷叶。通过降低材料的表面能可提高其疏水能力。含氟高分子材料由于具有较低的表面能，常用于制备超疏水材料。聚合物单分散微球的直径在纳米至微米区间，粒子大小高度一致，在色谱分析、光子晶体及制备超疏水材料等领域具有广泛的应用。在聚合物微球中引入氟元素可以显著降低其表面能，将微球进行有序排列形成具有微纳结构的粗糙表面后可制得具有超高疏水能力的材料。制备含氟聚合物单分散微球的方法主要包括乳液聚合、悬浮聚合，分散聚合和沉淀聚合法。CN101012297A公开了一种制备含氟聚合物微球的方法，该法先通过自由基聚合制得大分子乳化剂(2h)，随后再分别将含氟单体、引发剂和pH缓冲剂等组分逐滴加入到反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法，包括：在室温下，于反应介质中进行二异氰酸酯与多元醇的逐步沉淀聚合，其中，所述多元醇中含氟多元醇占10～100％，余量为不含氟的普通多元醇；二异氰酸酯和多元醇单体总量为体系总质量的1～32％；二异氰酸酯中的异氰酸酯基与多元醇中羟基的摩尔比为0.5～1.5﹕1；待单体在反应介质中溶解后，将反应体系密封，于25～95℃、振荡频率为0～300osc/min的条件下聚合反应30～180min；反应完成后，将产物进行离心分离或抽滤，所得固体经溶剂洗涤后干燥，即得含氟聚氨酯单分散微球。

【技术特征摘要】
1.一种高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法，包括：在室温下，于反应介质中进行二异氰酸酯与多元醇的逐步沉淀聚合，其中，所述多元醇中含氟多元醇占10～100％，余量为不含氟的普通多元醇；二异氰酸酯和多元醇单体总量为体系总质量的1～32％；二异氰酸酯中的异氰酸酯基与多元醇中羟基的摩尔比为0.5～1.5﹕1；待单体在反应介质中溶解后，将反应体系密封，于25～95℃、振荡频率为0～300osc/min的条件下聚合反应30～180min；反应完成后，将产物进行离心分离或抽滤，所得固体经溶剂洗涤后干燥，即得含氟聚氨酯单分散微球。2.如权利要求1所述的高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法，其特征在于所述的二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、邻苯二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸基-3,3'-二甲基联苯、萘二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯之一或组合。3.如权利要求1所述的高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法，其特征在于所述的普通多元醇选自乙二醇、一缩二乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、丁四醇、季戊四醇、戊五醇之一或组合。4.如权利要求1所述的高产率制备含氟聚氨酯单分散微球的简便方法，其特征在于所述的含氟多元醇为含2～5个羟基的多元醇中与碳原子相连的氢被氟部分或全部取代后的化合物；优选3-氟-1,2-丙二醇，四氟丁二醇、2,3-二氟-1,4-丁二醇，六氟戊二醇、八氟己二醇、氟骨三醇、2,4-二氟间苯二酚，3-氟邻苯二酚，3-三氟甲基苯对苯二酚，氟氢醌，含氟聚醚二元醇、含氟聚酯二元醇之一或组合。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜绪宝，孔祥正，朱晓丽，李树生，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37