[发明专利]一种含氟丙烯酸酯、制备方法及其共聚物制备

权利要求书

1.一种含氟烷基丙烯酰胺单体，其特征在于具有以下结构式：

其中R_f为C₂-C₂₁的直链或支链全氟烷基，R₁为氢原子或C₁-C₈的直链或支链烷 基，R₂为C₁-C₂₀的烷基或芳香基团，R₃为CO或SO₂基团。

2.权利要求1所述含氟丙烯酰胺单体的制备方法，其特征包括两个步骤：

(1)含羟基烷基丙烯酰胺的合成：将烷基丙烯酰氯和缚酸剂溶解于有机溶 剂中，其中烷基丙烯酰氯和缚酸剂的摩尔比为0.1∶1～1∶5；在-30℃到50 ℃反应温度下滴加烷基醇胺化合物，其中烷基丙烯酰氯和烷基醇胺的摩尔比 为1∶1～1∶5，滴完后，在-30℃到50℃继续反应0.5～48小时；将反应后 的混合溶液过滤后浓缩除去反应溶剂即得到含羟基烷基丙烯酰胺产物；所述 的有机溶剂为氯代烷烃、四氢呋喃、乙醚、二氧六环、石油醚、正己烷、丙 醚、丁醚中的一种或几种的混合溶剂；

(2)含氟烷基丙烯酰胺的合成，通过以下两种方法制备：

(a)将按照反应步骤(1)所得到的含羟基烷基丙烯酰胺和缚酸剂溶解于 有机溶剂中，其中含羟基烷基丙烯酰胺和缚酸剂的摩尔比为0.1∶1～1∶5； 在-30℃到50℃反应温度下滴加含氟烷基酰氯或含氟烷基磺酰氯的有机溶液， 其中含氟烷基酰氯或含氟烷基磺酰氯和含羟基烷基丙烯酰胺的摩尔比为1∶ 1～1∶5，滴完后，在-30℃到50℃继续反应0.5～48小时；将反应后的混合 溶液过滤后浓缩除去反应溶剂即得到产物；

(b)将按照反应步骤(1)所得到的含羟基烷基丙烯酰胺和含氟烷基羧酸 或含氟烷基磺酸按摩尔比0.5∶1-1∶0.5的比例混合，加入0.1-1.0mol％ 的浓硫酸或对甲基苯磺酸，在80-180℃真空下进行高温脱水反应1-24小时 即得到产物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的缚酸剂是碳酸钠、碳酸 钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、三乙胺， 二乙基丙基胺或吡啶。

4.制备含氟烷基丙烯酰胺共聚物的方法，其特征在于，由权利要求1所述含氟 烷基丙烯酰胺单体与乙烯基烃类单体或乙烯基功能单体共聚，采用本体聚合、 溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合得到；

所述的乙烯基烃类单体分为软单体、硬单体和玻璃化转变温度适中的单 体；软单体包括丙烯酸-2-乙基酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、 丁二烯或氯丁二烯；硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、 苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯或偏二氯乙烯；玻璃化温度适中 的单体包括醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯；

所述的乙烯基功能单体包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、 (甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、 双丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或N-丁氧甲基 丙烯酸。

5.如权利要求4所述的制备含氟烷基丙烯酰胺共聚物的方法，其特征在于，加 入交联剂，所述的交联剂有二异氰酸酯类、二酸类、二醇类、二胺类、醇酸 树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。