[发明专利]含氟聚丙烯酸酯自组织梯度共混乳胶膜的制备方法

权利要求书

1.一种含氟聚丙烯酸酯自组织梯度共混乳胶膜的制备方法，其特征是该共混膜采用乳液法制备，具体是：先将含氟丙烯酸酯乳液与纯丙烯酸酯乳液共混，含氟丙烯酸酯乳液是单分散含氟丙烯酸酯均聚物或共聚物乳液，纯丙烯酸酯乳液是不含氟丙烯酸酯均聚物或共聚物乳液乳液，成膜时利用共混组分的乳胶粒粒径、玻璃化转变温度的差异，控制成膜条件，使不同聚合物乳胶粒在成膜过程中选择性聚集，初步自组织形成氟浓度梯度膜，此过程中，共混比例为含氟组分占16.7-50％，共混温度≤60℃，共混时的乳液的固含量≤20wt％，成膜温度为15-65℃；然后，利用共混组分的表面能差异和对基材的润湿性差异，控制热处理条件，热处理条件是指高于所有组分玻璃化转变温度，优选80-210℃，使共混组分进一步自组织而得到含氟聚丙烯酸酯自组织梯度共混乳胶膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是该方法的步骤包括：

(1)含氟丙烯酸酯乳液、不含氟丙烯酸酯乳液的制备：所述乳液均采用一次投料乳液聚合方法或种子乳液聚合法制备；

(2)将所述两种乳液分别稀释后，以含氟丙烯酸酯乳液∶不含氟丙烯酸酯乳液质量比为1∶5-1∶1在低于60℃下充分混合，得到共混乳液；

(3)根据自分层原理和梯度结构的不同要求，选择不同的基材，将共混乳液直接涂在洁净的基材上，并置于室温或恒温环境中，水分自然挥发干燥而得到共混乳胶膜；

(4)需要热处理的共混乳胶膜先按前面的方法成膜，然后放入真空干燥箱中，在组分的玻璃化转变温度以上退火0.5-24h得到。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于含氟丙烯酸酯乳液采用以下方法制备：在装有磁力搅拌、冷凝管的反应器中进行，先通入氮气排去反应瓶中的空气，再加入去离子水、乳化剂，常温下快速搅拌出丰富泡沫后加入含氟丙烯酸酯单体，再快速搅拌≥30min，加入引发剂水溶液，继续搅拌至少10min得到预乳化液，然后在N₂的保护下将反应体系加热至65-85℃，待看到体系中有明显蓝光后，继续保温反应2-4h，自然降温至60℃以下后加入碳酸氢钠调节乳液的pH值至6-7，继续降至室温，即得到含氟丙烯酸酯乳液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：乳化剂为占含氟丙烯酸酯单体质量2-4％的阴离子表面活性剂，其包括长链的烷基磺酸的碱盐以及它们的复配物，或者长链的醚基磺酸的碱盐以及它们的复配物。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：引发剂为按含氟丙烯酸酯单体总量计3-5wt‰的过硫酸盐，过硫酸盐采用过硫酸铵或过硫酸钾。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十七氟癸酯中的一种，或其混合物；与含氟丙烯酸酯共聚的单体为甲基丙烯酸烷基酯，或丙烯酸烷基酯，或它们的混合物。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：不含氟丙烯酸酯乳液是指甲基丙烯酸烷基酯的均聚物及它们的共聚物，或者丙烯酸烷基酯的均聚物及它们的共聚物。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：控制含氟丙烯酸酯聚合物与不含氟丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度相差20-95℃，优选含氟丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度高于不含氟丙烯酸酯聚合物。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：含氟丙烯酸酯乳液中的乳胶粒平均粒径为50-100nm，不含氟丙烯酸酯乳液中的乳胶粒平均粒径为60-420nm；优选不含氟丙烯酸酯乳液中的乳胶粒粒径不小于含氟丙烯酸酯乳液中的乳胶粒粒径的两倍。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：基材采用玻璃、聚四氟乙烯、铝片或铁片。