本發(fā)明涉及一種功能高分子領(lǐng)域，主要是一種有機氟改性聚氨酯的合成方法。

背景技術(shù)：

在聚合物的鏈節(jié)中加入含氟基團會使整個聚合物的表面能大大下降，完全由—CF₃構(gòu)成的表面僅有6mJ/m²的表面能，是目前已知的具有最低表面能的表面，完全由—CF₂—基團構(gòu)成的表面也僅有18 mJ/m²的表面能。在高分子材料的中引入含氟基團會使其具有防水，防油，防污的性能。

將含氟的基團引入到聚氨酯材料的鏈節(jié)中，將會使合成的新材料同時具備水性聚氨酯優(yōu)異的成膜性能和有機氟材料優(yōu)異的表面性能。有機氟改性水性聚氨酯分散體通常采用含活性氫基團的的有機氟結(jié)構(gòu)與聚氨酯與聚體反應(yīng)或采用含氟乙烯基單體與水性聚氨酯分散體共聚合成聚氨酯–含氟乙烯基聚合物復(fù)合乳液。

但是在含氟水性聚氨酯涂膜在長時間的浸泡在水中后其結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，低表面的含氟基團會縮回材料本體而高表面能基團如羧基會遷移到涂膜表面，材料會喪失疏水性，導(dǎo)致水性聚氨酯涂膜的防水，防油，防污效果下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種含水性氟聚氨酯的合成方法，利用大分子單體法來合成含氟聚氨酯分子鏈，利用對含氟水性聚氨酯分子鏈進行交聯(lián)的方法，來解決含氟水性聚氨酯在水的長時間作用下表面性能喪失的問題。

采用含氟乙烯基單體與其他乙烯基單體，在巰基丙二醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑，引發(fā)劑為過硫酸鉀。在自由基引發(fā)下聚合，合成含有羥基的含氟高分子單體，使用三亞乙基二胺為催化劑，采用這種大分子單體與聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)可以合成梳形結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯分散體，最后以[二(β-羥乙基)胺基]-2-戊酮為交聯(lián)劑對聚氨酯分子鏈在室溫下進行交聯(lián)，得到含氟的水性氟聚氨酯。

四口燒瓶中加入巰基丙二醇13-15份，引發(fā)劑3份，攪拌10min，然后逐滴入乙烯基單體105-110份和含氟乙烯基單體77-80份的混合液，攪拌1h后出料。在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、溫度計和氮氣接管的四口燒瓶中計量加入脫水處理過的聚丙二醇95-100份，通入干燥氮氣，攪拌，待溫度升至55℃ 時開始緩慢滴加計量的甲苯二異氰酸酯130-140份，加入維持反應(yīng)溫度為80℃, 控制滴加在1h完成，加入催化劑，反應(yīng)2h。加入去離子水750-800份，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，此后加入合成的含氟高分子單體，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，加入交聯(lián)劑 6-7份，緩慢攪拌10min，出料。

本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果: 將含氟的基團引入到聚氨酯材料的鏈節(jié)中，使合成的改性聚氨酯同時具備水性聚氨酯優(yōu)異的成膜性能和有機氟材料優(yōu)異的表面性能，并且使用了交聯(lián)的方法使分子鏈運動受阻，解決含氟水性聚氨酯在水的長時間作用下表面性能喪失的問題。

具體實施方式

實施例1

在四口燒瓶中加入巰基丙二醇15份，過硫酸鉀3份，攪拌10min，然后逐滴入乙烯基單體110份和含氟乙烯基單體80份的混合液，攪拌1h后出料。

在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、溫度計和氮氣接管的四口燒瓶中計量加入脫水處理過的聚丙二醇100份,通入干燥氮氣, 攪拌, 待溫度升至50-55℃ 時開始緩慢滴加計量的甲苯二異氰酸酯130份，加入維持反應(yīng)溫度為80℃, 控制滴加在1h完成，加入三亞乙基二胺反應(yīng)2h。加入去離子水800份，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，此后加入合成的含氟高分子單體，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，加入交聯(lián)劑5-[二(β-羥乙基)胺基]-2-戊酮7份，攪拌10min，出料。

實施例2

在四口燒瓶中加入巰基丙二醇13份，過硫酸鉀2份，攪拌10min，然后逐滴入乙烯基單體105份和含氟乙烯基單體77份的混合液，攪拌1h后出料。

在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、溫度計和氮氣接管的四口燒瓶中計量加入脫水處理過的聚丙二醇95份,通入干燥氮氣, 攪拌, 待溫度升至50-55℃ 時開始緩慢滴加計量的甲苯二異氰酸酯120份，加入維持反應(yīng)溫度為80℃, 控制滴加在1h完成，加入三亞乙基二胺反應(yīng)2h。加入去離子水750份，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，此后加入合成的含氟高分子單體，繼續(xù)在此溫度下反應(yīng)1h，加入交聯(lián)劑5-[二(β-羥乙基)胺基]-2-戊酮6份，攪拌10min，出料。