[发明专利]基于聚偏氟乙烯的三元共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种基于聚偏氟乙烯的三元共聚物，其特征在于，为包括：

x摩尔份偏氟乙烯单体组成的聚偏氟乙烯结构单元(A)、y摩尔份丙烯基酰胺单体组成的丙烯基酰胺结构单元(B)和z摩尔份全氟乙烯基醚磺酸锂单体组成的全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元(C)三种化合物结构单元组成的共聚物；且

所述共聚物具有如下结构通式：

所述丙烯基酰胺结构单元中，其：

R为-H、-CH₃、-CH(CH₃)₂、-CH₂CH₃、-(CH₂)₃-OCH₃、-CH₂-OH、-(CH₂)₁₁-CH₃、-(CH₂)₃-N(CH₃)₂、-C(CH₃)₃、-CH(CH₃)₂、-CH₂C₆H₅、-C₆H₅中的任意一种；

所述全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元中，其：

m为0～10的整数，n为0～6的整数；

所述聚偏氟乙烯结构单元、所述丙烯基酰胺结构单元和所述全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元各自的摩尔份分数分别为：

x/(x+y+z)＝0.50～0.80，y/(x+y+z)＝0.10～0.40，z/(x+y+z)＝0.10～0.40。

2.根据权利要求1所述的基于聚偏氟乙烯的三元共聚物，其特征在于：

所述丙烯基酰胺结构单元中，其：

R为-H、-(CH₂)₃-N(CH₃)₂、-CH₃、-CH(CH₃)₂中的任意一种；

所述全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元中，其：

m为1～3的整数，n为0～3的整数；

所述聚偏氟乙烯结构单元、所述丙烯基酰胺单元和所述全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元各自的摩尔份分数分别为：

x/(x+y+z)＝0.60～0.80，y/(x+y+z)＝0.10～0.30，z/(x+y+z)＝0.10～0.30。

3.一种权利要求1或2所述的基于聚偏氟乙烯的三元共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在反应装置中，分别按照聚偏氟乙烯结构单元、丙烯基酰胺结构单元和全氟乙烯基醚磺酸锂结构单元各自的摩尔份分数加入偏氟乙烯单体、丙烯基酰胺单体和全氟乙烯基醚磺酸锂单体以及引发剂，采用聚合反应法共聚制成所述基于聚偏氟乙烯的三元共聚物，其反应式为：

4.根据权利要求3所述的基于聚偏氟乙烯的三元共聚物的制备方法，其特征在于：

所述反应装置为高压反应釜；

所述分别加入偏氟乙烯单体、丙烯基酰胺单体和全氟乙烯基醚磺酸锂单体以及引发剂步骤中，具体包括：

在所述高压反应釜中，首先加入丙烯基酰胺单体、全氟乙烯基醚磺酸锂单体和引发剂，反复抽空除去氧气，然后，在氮气氛围下充入偏氟乙烯单体气体，且使所述高压反应釜内的压力保持在1.25～1.85MPa之间；

所述采用聚合反应法共聚制成所述基于聚偏氟乙烯的三元共聚物步骤中，具体包括：

将所述高压反应釜内的物料缓慢升温至75～135℃，在机械搅拌下通过聚合反应法反应12-36小时，然后冷却至室温，释放未反应气体，得到基于聚偏氟乙烯的三元共聚物乳液，所述乳液经乙醇破乳后得到破乳液，所述破乳液经洗涤除去乳化剂和未反应的所述偏氟乙烯单体、所述丙烯基酰胺单体和所述全氟乙烯基醚磺酸锂单体后，烘干即得所述基于聚偏氟乙烯的三元共聚物。

5.根据权利要求4所述的基于聚偏氟乙烯的三元共聚物的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮化合物或过硫酸盐中的一种。