交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物及其制备与应用

摘要

本发明公开了一种交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物及其制备方法与应用，属于化工材料领域。本发明利用ATRP法以各种（甲基）丙烯酸酯功能性单体进行共聚制备得到交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物。该聚合物结构、分子量大小及分布可控，其分子量为10000～35000，且分子量分布小于1.4。本发明采用交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物与固化剂按比例混合，在选择性溶剂中自组装形成平均粒径为100～450nm左右的胶束溶液，再利用溶剂挥发成膜法制备得到超疏水涂膜，其接触角达到150°以上，硬度为H，附着力二级。该制备方法操作工艺简单可行，成本低廉，在防水防潮等涂料领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物，具有如式Ⅰ所示的结构： 式Ⅰ其中，R₁为H或者碳原子数为1～6的烷基；R₂ 为H或者甲基；R₃为碳原子数为2～4的烷基；R₄为碳原子数为3～6的烷基；R₅为H或者甲基；R_f为碳原子数为5～12的多氟烷基；a为35～80，b为10～20，c为40～150，d为4～18；所述交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）大分子引发剂的制备：将30～50质量份甲基丙烯酸酯单体、60～75质量份丙烯酸酯单体、15～25质量份可交联丙烯酸酯功能单体与60～80质量份有机溶剂在反应瓶中混合溶解，密封反应瓶，将体系用液氮冷冻‑抽真空‑解冻；在惰性气体保护下，加入0.48～3质量份催化剂、0.1～0.5质量份还原剂与1.2～6.5质量份配位剂，密封反应瓶，再将体系用液氮冷冻‑抽真空‑解冻‑充惰性气体；然后加入0.6～5质量份引发剂，于30℃～90℃下反应6～15小时，然后加入四氢呋喃稀释，从反应产物中收集大分子引发剂；（2）交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物的制备：将2.2～8.3质量份含氟（甲基）丙烯酸酯单体、20～30质量份步骤（1）的大分子引发剂与40～45质量份有机溶剂在反应瓶中混合溶解，密封反应瓶，将体系用液氮冷冻‑抽真空‑解冻；在惰性气体保护下，加入0.12～0.75质量份催化剂、0.013～0.15质量份还原剂与0.3～1质量份配位剂，密封反应瓶，再将体系用液氮冷冻‑抽真空‑解冻‑充惰性气体，于50℃～110℃反应15～36小时，然后在反应产物中收集交联型含氟（甲基）丙烯酸嵌段共聚物。