[发明专利]一种功能性含氟微球及由其构筑的自清洁表面

权利要求书

1.一种具有高分散性和粘接性的含氟微球，其特征在于是由以下方法制备得到：

(1)将微球、碱胺催化剂、α-卤代酰溴或α-卤代酰氯溶于溶剂C中，0-25℃反应1-24小时，然后将产物用丙酮或二氯甲烷沉淀洗涤，真空干燥，得到表面接枝ATRP引发剂的微球；其中微球、碱胺催化剂、α-卤代酰溴或α-卤代酰氯三者的质量比为1∶(0.5-2)∶(0.5-2.5)；

(2)将表面接枝ATRP引发剂的微球与单体F、单体D混合，进行无规共聚或嵌段聚合反应，得到一种表面接枝单体F和可进行D-A反应的单体D聚合物的微球；

(3)将步骤(2)得到的微球溶于含氟溶剂中，将端基为化合物A的环氧树脂型聚合物溶于溶剂C中，然后把两者混合，10-65℃下反应12-100小时，得到具有高分散性和粘接性的含氟微球；其中，步骤(2)的微球与端基为化合物A的环氧树脂型聚合物的质量比为1∶(0.1-10)；

步骤(1)所述微球的粒径为10-1000nm；

步骤(1)所述的碱胺催化剂为三乙胺、二甲氨基吡啶、吡啶或苯异丙胺中的一种；

步骤(2)所述的单体F具有如式I所示的结构：

式I中，R₁为氢、甲基或乙基，R₂为全氟苯基、全氟氧烷基、全氟烷基或烷基全氟烷基酯；

步骤(2)所述的单体D为以下物质中的一种：

所述端基为化合物A的环氧树脂型聚合物具有如式II所示的结构：

-A-EPOXY

(式II)

EPOXY为聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、酚醛型环氧树脂、双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种；

化合物A为以下物质中的一种：

所述的溶剂C为三氟甲苯、全氟苯、三氟乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、苯、二甲基亚砜、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、环己烷、正己烷、乙醚、四氢呋喃或四氯化碳中的一种，用无水硫酸镁干燥之后使用。

2.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟微球，其特征在于：

步骤(1)所述的微球为表面含有羟基或氨基的二氧化硅微球或表面含有羟基的聚甲基丙烯酸甲酯微球；

步骤(1)所述的α-卤代酰溴优选2-溴丙酰溴、2-溴丁酰溴、2-溴-3-甲基丁酰溴、2-溴异丁酰溴、2-溴异戊酰溴或2-溴-2-甲基丁酰溴中的一种；

步骤(1)所述的α-卤代酰氯优选氯乙酰氯、溴乙酰氯、4-溴丁酰氯、5-溴戊酰氯、2-溴丙酰氯、2-氯丙酰氯或2-氯丁酰氯中的一种。

3.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟微球，其特征在于：

所述的单体F为全氟苯乙烯、全氟正丙基乙烯基醚、全氟己基乙烯、全氟丁基乙烯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟庚基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基甲基丙烯酸酯、全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯或全氟庚基乙基甲基丙烯酸酯中的一种；

所述的单体D为甲基丙烯酸苯基马来酰亚胺基或2-甲基烯丙基胺基马来酰亚胺；

所述的EPOXY为聚甲基丙烯酸缩水甘油醚；

所述的化合物A为溴异丁酸呋喃醇酯或甲基丙烯酸糠醇酯。

4.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟微球，其特征在于：步骤(2)所述的无规共聚反应为：将表面接枝ATRP引发剂的微球、含氟溶剂、单体F、单体D和配基混合，通入惰性气体排除氧气，然后加入催化剂；其中，表面接枝ATRP引发剂的微球、含氟溶剂、单体F、单体D、催化剂、配基的质量比为1∶(10-300)∶(10-200)∶(1-20)∶(0.2-2)∶(0.5-3)；将上述反应物置于60-120℃下搅拌反应4-48个小时，然后将产物离心，用含氟溶剂洗涤沉淀物，将沉淀物干燥，得到表面接枝含氟单体F和可进行D-A反应的单体D无规聚合物的微球。