含氟多嵌段共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含氟嵌段共聚物及其制备方法和应用，所述含氟多嵌段共聚物的结构式如下式(1

【技术实现步骤摘要】
含氟多嵌段共聚物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及含氟多嵌段共聚物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]含氟多嵌段共聚物广泛应用于织物整理领域中，添加有含氟多嵌段共聚物的织物整理剂对织物进行整理后，能够赋予织物防水、防油以及易去污等性能。然而，应用传统含氟多嵌段共聚物的织物整理剂对织物进行整理后，织物通常存在防水性能和易去污性能相互矛盾的问题，导致两者性能不可兼得，同时，织物整理剂存在对织物的附着力较低，耐久性较差的问题，容易随着洗涤而流失。
[0003]另外，传统技术中通常采用原子转移自由基聚合物制备含氟多嵌段共聚物，该制备方法由于体系中存在金属离子或络合物无法从体系中脱除，具有一定的毒性，同时原子转移自由基聚合对于单体、密封性要求较高，不适合工业化生产且工艺较为复杂。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种含氟多嵌段共聚物及其制备方法和应用，所述含氟多嵌段共聚物应用时具有优异的防水防油效果、易去污性能以及与基体的结合强度，且制备方法简单可控、毒性小，适用于工业化生产。
[0005]一种含氟多嵌段共聚物，所述含氟多嵌段共聚物的结构式如下式(1
‑
1)、式(1
‑
2)、式(1
‑
3)或者式(1
‑
4)所示：
[0006][0007]式(1
‑
1)
‑
式(1
‑
4)中，
‑r/>R1选自
‑
CO
‑
NH2、
‑
COOH、
‑
OCO
‑
CH3或者
‑
COO(CH2)2N
+
(CH3)3；
[0008]‑
R2的结构式选自
‑
(CH2)
n
(CF2)
p
X，
‑
X选自
‑
H或者
‑
F；
[0009]‑
R3选自
‑
H、
‑
CH3、
‑
F或者
‑
Cl；
[0010]‑
R4‑
选自含有交联基团的可交联丙烯酸酯单体的结构单元或者含有交联基团的可交联甲基丙烯酸酯单体的结构单元；
[0011]‑
R5‑
选自含有碳原子数为4
‑
22的烷基的丙烯酸酯单体的结构单元或者含有碳原子数为4
‑
22的烷基的甲基丙烯酸酯单体的结构单元；
[0012]其中，x、y、z、w、m、n以及p均为整数，且x＝3
‑
15，y＝15
‑
30，z＝5
‑
10，w＝10
‑
20，m＝5
‑
10，n＝1
‑
5，p＝4
‑
8，b代表嵌段连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述含氟多嵌段共聚物的数均分子量为5.0
×
104g/mol
‑
8.0
×
104g/mol。
[0014]本专利技术的含氟多嵌段共聚物中，含氟多嵌段共聚物的亲/疏水链段分布在两端，且含
‑
R1的链段能够进行自由伸展，实现链段的自由翻转，使得含氟多嵌段共聚物应用时具有优异的易去污性能；而含
‑
R2和
‑
R3的含氟链段与含
‑
R5‑
的长烷基链段配合能够实现相互诱导结晶，提高含氟多嵌段共聚物应用时的防水效果和防油效果，同时，含氟多嵌段共聚物中结晶区域中含有
‑
R4‑
的链段，该链段具有交联作用，不仅能够对结晶区域起到固定作用，增强含氟多嵌段共聚物的防水效果和防油效果，而且能够提高含氟多嵌段共聚物应用时与基体的结合强度。因此，通过含氟多嵌段共聚物各链段之间进行配合，使得含氟多嵌段共聚物应用时具有优异的防水防油效果、易去污性能以及与基体的结合强度。
[0015]一种含氟多嵌段共聚物的制备方法，包括以下制备步骤：
[0016]将第一引发剂、链转移剂以及第一单体混合，进行可逆加成断裂链转移聚合，得到大分子链转移剂；
[0017]将所述大分子链转移剂、单体A以及第二引发剂混合，聚合得到两嵌段共聚物；
[0018]将所述两嵌段共聚物、单体B以及第三引发剂混合，聚合得到三嵌段共聚物；以及
[0019]将所述三嵌段共聚物、单体C以及第四引发剂混合，聚合得到含氟多嵌段共聚物；
[0020]其中，所述单体A选自第二单体、第三单体或者第四单体中的一种，所述单体B选自第二单体、第三单体或者第四单体中的至少一种，所述单体C选自第三单体或者第四单体中的至少一种，且单体A、单体B以及单体C均不相同；
[0021]所述第一单体选自丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酰胺、丙烯酸、醋酸乙烯酯或者丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；所述第二单体的结构式为其中n＝1
‑
5，p＝4
‑
8，
‑
X选自
‑
H或者
‑
F，
‑
R3选自
‑
H、
‑
CH3、
‑
F或者
‑
Cl；所述第三单体选自含有交联基团的可交联丙烯酸酯单体或者含有交联基团的可交联甲基丙烯酸酯单体；所述第四单体选自含有碳原子数为4
‑
22的烷基的丙烯酸酯单体或者含有碳原子数为4
‑
22的烷基的甲基丙烯酸酯单体。
[0022]在其中一个实施例中，所述第二单体选自在其中一个实施例中，所述第二单体选自
中的至少一种。
[0023]在其中一个实施例中，所述第三单体选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸N
‑
羟基琥珀酰亚胺酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、3
‑
氯
‑2‑
羟基丙基甲基丙烯酸酯、糖基氧乙基甲基丙烯酸酯或者甲基丙烯酸异氰基乙酯中的至少一种。
[0024]在其中一个实施例中，所述第四单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十七酯、丙烯酸十八酯或者丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异十三烷基酯、甲基丙烯酸丁酯或者甲基丙烯酸环己酯中的至少一种。
[0025]在其中一个实施例中，所述链转移剂选自4
‑
氰基
‑4‑
(二硫代苯甲酰氧基)戊酸、2
‑
[十二烷硫基(硫代羰基)硫基]‑2‑
甲基丙酸或者4
‑
氰基戊酸
‑4‑
乙基三硫代碳酸酯中的至少一种。
[0026]在其中一个实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟多嵌段共聚物，其特征在于，所述含氟多嵌段共聚物的结构式如下式(1
‑
1)、式(1
‑
2)、式(1
‑
3)或者式(1
‑
4)所示：式(1
‑
1)
‑
式(1
‑
4)中，
‑
R1选自
‑
CO
‑
NH2、
‑
COOH、
‑
OCO
‑
CH3或者
‑
COO(CH2)2N
+
(CH3)3；
‑
R2的结构式选自
‑
(CH2)
n
(CF2)
p
X，
‑
X选自
‑
H或者
‑
F；
‑
R3选自
‑
H、
‑
CH3、
‑
F或者
‑
Cl；
‑
R4‑
选自含有交联基团的可交联丙烯酸酯单体的结构单元或者含有交联基团的可交联甲基丙烯酸酯单体的结构单元；
‑
R5‑
选自含有碳原子数为4
‑
22的烷基的丙烯酸酯单体的结构单元或者含有碳原子数为4
‑
22的烷基的甲基丙烯酸酯单体的结构单元；其中，x、y、z、w、m、n以及p均为整数，且x＝3
‑
15，y＝15
‑
30，z＝5
‑
10，w＝10
‑
20，m＝5
‑
10，n＝1
‑
5，p＝4
‑
8，b代表嵌段连接。2.根据权利要求1所述的含氟多嵌段共聚物，其特征在于，所述含氟多嵌段共聚物的数均分子量为5.0
×
104g/mol
‑
8.0
×
104g/mol。3.一种如权利要求1或2所述的含氟多嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将第一引发剂、链转移剂以及第一单体混合，进行可逆加成断裂链转移聚合，得到大分子链转移剂；将所述大分子链转移剂、单体A以及第二引发剂混合，聚合得到两嵌段共聚物；将所述两嵌段共聚物、单体B以及第三引发剂混合，聚合得到三嵌段共聚物；以及将所述三嵌段共聚物、单体C以及第四引发剂混合，聚合得到含氟多嵌段共聚物；其中，所述单体A选自第二单体、第三单体或者第四单体中的一种，所述单体B选自第二单体、第三单体或者第四单体中的一种，所述单体C选自第三单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，宋金星，吴彬，李鑫，王勇，王胜鹏，乐翔，杨欣，
申请(专利权)人：杭州传化精细化工有限公司传化智联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：