[发明专利]一种乳化水聚结材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种乳化水聚结材料，其特征在于，所述乳化水聚结材料包括基材和涂覆在所述基材表面的含氟聚氨酯涂层。

2.如权利要求1所述的乳化水聚结材料，其特征在于，所述基材包括过滤材料；

优选地，所述过滤材料选自不锈钢毛毡、纤维素纤维、玻璃微纤维、玻璃棉、熔喷高分子纤维、尼龙纳米纤维和聚偏氟乙烯纤维中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述基材的孔径为0.5～20μm；

优选地，所述基材的厚度为0.05～100mm。

3.如权利要求1或2所述的乳化水聚结材料，其特征在于，所述含氟聚氨酯涂层中-C_xF_2x+1-和-CH₂CH₂O-的摩尔比为(2～8):1，优选(4～5):1；

优选地，x＝2～6。

优选地，所述含氟聚氨酯涂层与水滴的接触角为100～120°。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的乳化水聚结材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备含氟聚氨酯乳液：将含氟醇、有机溶剂和催化剂混合后，加入多异氰酸酯，预聚后得到预聚物，加入偶联剂和亲水聚合物，继续反应，得到预乳液，加水稀释，除去有机溶剂，得到含氟聚氨酯乳液；

(2)将步骤(1)所得含氟聚氨酯乳液中加入溶剂稀释，得到涂层液；

(3)将步骤(2)所得涂层液涂覆在基材表面，固化后，得到乳化水聚结材料。

5.如权利要求4所述的乳化水聚结材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含氟醇的结构式为X-Y-N(R)-R’OH；

其中，X为碳原子数为3～10的含氟烷基链；Y选自亚烷基、亚氧基、亚硫基或硫氧基中的任意一种或至少两种的组合；R和R’各自独立地为碳原子数1～10的烷基链；

优选地，X的碳原子数为3～5；

优选地，Y为硫氧基。

6.如权利要求4或5所述的乳化水聚结材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机溶剂包括丙酮、丁酮、环己酮或4-甲基-2-戊酮中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述催化剂包括含锡催化剂，优选二月桂酸二丁基锡和/或二乙酸二丁基锡；

优选地，步骤(1)所述多异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述预聚的条件为：40～80℃反应1～2h，优选50～70℃反应1～2h；

优选地，步骤(1)所述含氟醇:多异氰酸酯的质量比＝(1～6):(2～8)；

优选地，步骤(1)所述偶联剂包括硅烷偶联剂，优选氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述亲水聚合物包括聚氧乙烯醇类亲水聚合物，优选聚乙二醇或其衍生物，进一步优选聚乙二醇单甲醚和/或聚乙二醇二甲醚；

优选地，步骤(1)所述继续反应的条件为：60～80℃反应0.5～1h；

优选地，步骤(1)所述含氟醇:偶联剂:亲水聚合物的质量比＝(1～6):(1～5):(2～6)；

优选地，步骤(1)所述水包括去离子水；

优选地，步骤(1)所述含氟醇:水的质量比＝(1～6):(5～8)；

优选地，步骤(1)所述除去有机溶剂的方法包括旋蒸。

7.如权利要求4～6任一项所述的乳化水聚结材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述溶剂包括有机溶剂和/或水；

优选地，所述有机溶剂包括异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或丙酮中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述涂层液中含氟聚氨酯乳液的含量为5～30wt％；

优选地，当步骤(2)所述溶剂为有机溶剂和水的混合物时，有机溶剂和水的质量比为1:(10～17)。