[发明专利]通过RAFT乳液聚合合成不含表面活性剂的聚(偏二氟乙烯)胶乳

权利要求书

1.在不存在含氟表面活性剂的情况下通过乳液聚合生产稳定的偏二氟乙烯聚合物胶乳的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供基于PEG的亲水macroRAFT，形成第一亲水嵌段，

b.在引发剂和任选的链转移剂和/或防污剂的存在下，原位合成偏二氟乙烯聚合物和用单独的或与至少一种其他烯键式不饱和共聚单体组合的偏二氟乙烯单体使所述亲水嵌段扩链，形成第二疏水嵌段，

所述亲水嵌段和疏水嵌段构成了锚固至偏二氟乙烯聚合物颗粒的两亲嵌段共聚物，步骤b中引发剂/macroRAFT的重量比例为1至4，并且其中

所述亲水嵌段通过用黄原酸酯对聚(乙二醇)甲基醚的羟基官能团进行改性而合成，并且具有下式：

其中R’为烷基或芳基，R”为-C(＝O)-CH(CH₃)-并且R＝OH、O-烷基、O-芳基或聚合物，

或者

所述亲水嵌段为在每个链末端带有黄原酸酯基团的遥爪聚(乙二醇)，其通过对二羟基聚(乙二醇)的羟基官能团进行改性而获得，并且具有下式：

其中R’为烷基或芳基并且R”为-C(＝O)-CH(CH₃)-，

或者

所述亲水嵌段通过带有可聚合的丙烯酸酯部分的聚(乙二醇)在黄原酸酯的存在下的RAFT聚合而获得：

其中R’为烷基或芳基并且R＝OH、O-烷基、O-芳基或聚合物。

2.权利要求1的方法，其中在步骤b中形成的偏二氟乙烯聚合物包括偏二氟乙烯的均聚物，和含有至少50摩尔％的偏二氟乙烯的共聚物，所述偏二氟乙烯与至少一种选自以下的烯键式不饱和单体共聚：四氟乙烯，三氟乙烯，氯三氟乙烯，六氟丙烯，氟乙烯，五氟丙烯，全氟甲基乙烯基醚，全氟丙基乙烯基醚，(甲基)丙烯酸以及(甲基)丙烯酸酯，乙烯基酯，马来酸酯，富马酸酯，丙烯腈，酸酐，α-烯烃，取代或未取代的不饱和二羧酸的单烷基酯和二烷基酯，和环状单体。

3.权利要求1的方法，其中所述烯键式不饱和单体选自乙烯基芳族化合物。

4.权利要求1的方法，其中所述烯键式不饱和单体选自苯乙烯，乙烯基甲苯，α-甲基苯乙烯。

5.权利要求1的方法，其中所述引发剂为过硫酸盐，其选自其过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，添加至反应混合物的过硫酸盐的量为0.005至1.0重量％，基于添加至反应混合物的单体的总重量计。

6.权利要求1的方法，其中所述引发剂为有机过氧化物，其选自：烷基、二烷基或二酰基过氧化物，过氧二碳酸酯，和过氧酯，用量为0.5至2.5重量％，以添加至反应混合物的单体的总重量计。

7.权利要求1的方法，其中所述偏二氟乙烯聚合物的胶乳颗粒的平均粒度为20至300nm。

8.权利要求1的方法，其中所述偏二氟乙烯聚合物的胶乳颗粒的固含量为1至60重量％。

9.权利要求8的方法，其中所述偏二氟乙烯聚合物的胶乳颗粒的固含量为15至45重量％。

10.通过权利要求1至9中任一项的方法获得的含水分散体，其包含偏二氟乙烯聚合物颗粒、引发剂残留物和由以下构成的两亲嵌段共聚物：含有PEG单元的亲水嵌段和由单独的或与至少一种其他烯键式不饱和共聚单体组合的偏二氟乙烯单体构成的疏水嵌段。

11.权利要求10的含水分散体，其中所述偏二氟乙烯聚合物颗粒的平均粒度为20至300nm，固含量为1至60重量％，并且不含含氟表面活性剂。

12.包含权利要求10或权利要求11的含水分散体的薄膜。

13.包含权利要求10或权利要求11的含水分散体的涂料。

14.包含权利要求10或权利要求11的含水分散体的膜。