[发明专利]纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法

说明书

本发明公开的纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法：取两亲性嵌段共聚物改性纳米纤维素研磨成粉末；将得到的粉末均匀分散于去离子水中形成改性纳米纤维素分散液；将改性纳米纤维素分散液与混合单体混合形成混合物，将混合物混合乳化得到Pickering乳状液；将得到的Pickering乳状液添加到三口烧瓶中，将该三口烧瓶置于热水浴中并在搅拌和氩气保护下向三口烧瓶内加入引发剂水溶液，待三口烧瓶内的反应结束后冷却反应物，经过滤后得到纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液。本发明的制备方法，纳米纤维素的引入弥补了含氟聚丙烯酸酯乳液的不足，还避免了表面活性剂对乳胶膜性能的不利影响。

技术领域

本发明属于复合乳液制备方法技术领域，具体涉及一种纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法。

背景技术

含氟聚丙烯酸酯乳液在保持聚丙烯酸酯聚合物良好的成膜性、柔韧性和粘结性的基础上，同时具备含氟聚合物的化学惰性强、拒水拒油性和防污性等优点，被广泛地应用于纺织、皮革、造纸、涂料、建筑等领域。然而，在传统乳液聚合过程中，小分子乳化剂的使用会影响乳液的稳定性，降低乳胶膜的黏着力、拒水拒油性和防污性等性能。

Pickering乳液是指采用固体颗粒取代传统的表面活性剂稳定乳液体系的新型乳液。采用可聚合单体取代不可聚合的油相组成，进行纳米颗粒稳定的聚合反应，即为Pickering乳液聚合。与传统乳液聚合相比，Pickering乳液聚合不仅减少甚至避免了乳化剂的使用，降低了污染，还可以将聚合物和纳米粒子两种材料的优良性能结合起来。因此利用Pickering乳液聚合制备高分子复合材料已经成为研究的热点。目前，常用来作为Pickering乳化剂的主要是无机纳米颗粒，如：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛等。以天然有机纳米粒子作为Pickering乳化剂进行Pickering乳液聚合的研究还鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法，将两亲性嵌段共聚物改性的纳米纤维素作为Pickering乳化剂，加入含氟单体与丙烯酸酯类单体进行Pickering乳液聚合，纳米纤维素的引入弥补了含氟聚丙烯酸酯乳液的不足，还避免了表面活性剂对乳胶膜性能及环境的不利影响。

本发明所采用的技术方案是，纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、取两亲性嵌段共聚物改性纳米纤维素并将其研磨成粉末，得到两亲性嵌段共聚物改性纳米纤维素粉末；

步骤2、将经步骤1得到的两亲性嵌段共聚物改性纳米纤维素粉末均匀分散于去离子水中，形成改性纳米纤维素分散液；

步骤3、将经步骤2得到的改性纳米纤维素分散液与混合单体混合，形成混合物；将形成的混合物置于超声波细胞粉碎机中混合乳化，得到Pickering乳状液；

步骤4、将经步骤3得到的Pickering乳状液添加到装有机械搅拌、回流冷凝管、导气管的三口烧瓶中；将该三口烧瓶置于热水浴中，并在机械搅拌和氩气保护条件下向三口烧瓶内加入引发剂水溶液，待三口烧瓶内的反应结束后冷却反应物，最后经过滤后得到纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯复合乳液。

本发明的特点还在于：

在步骤1中：

两亲性嵌段共聚物中的亲水性嵌段为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚N，N-二甲氨基乙酯；疏水性嵌段为聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸六氟丁酯或聚甲基丙烯酸六氟丁酯。

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、按质量比为1：25～1000分别称取经步骤1得到的两亲性嵌段共聚物改性的纳米纤维素粉末和去离子水；

步骤2.2、将步骤2.1中称取的两亲性嵌段共聚物改性的纳米纤维素粉末和去离子水混合，形成混合液；