[发明专利]通过超临界二氧化碳作介质利用乳液模板法制备含氟聚合物材料的方法

说明书

本发明公开了通过超临界二氧化碳作介质利用乳液模板法制备含氟聚合物材料的方法，①将含氟单体、疏水性交联剂、引发剂、表面活性剂加入到血清瓶内，超声形成均一油相；②将聚乙烯醇溶于去离子水中制备聚乙烯醇溶液，取聚乙烯醇溶液加入至高压釜内；③将油相，加入到含聚乙烯醇溶液的高压釜内，将高压釜抽真空，充入二氧化碳气体，经磁力搅拌后再在恒定温度下反应；④反应结束后，排出二氧化碳，取出柱状的含氟聚合物材料。利用二氧化碳对于含氟单体的良好溶解性，以二氧化碳和含氟单体相作为乳液外相，水作为内相模板，制备不同类型的乳液体系(W/C乳液、W/C/W多重乳液以及W/C/W/C多重乳液制备含氟聚合物材料)，从而制备不同形貌的含氟聚合物材料。

技术领域

本发明涉及含氟聚合物材料的制备方法，尤其涉及通过超临界二氧化碳作介质利用乳液模板法制备含氟聚合物材料的方法。

背景技术

多孔聚合物由于其大孔体积，良好的孔隙率和相互连接的结构，在组织工程气体储存和分离，催化剂载体，上得到广泛的应用。而乳液模板法可以制备明确定义的多孔聚合物和无机材料。其通过制备水包油和油包水乳液可以有效地制备多孔结构，该方法简单，容易制备。

液态或超临界二氧化碳(sc-CO₂)是一种无毒，不易燃，廉价的天然溶剂，有着适当的临界温度和临界压力，可用作常规有机溶剂的替代品，用于制备水包二氧化碳(C/W)乳液或二氧化碳包水乳液W/C。且利用二氧化碳具有较低的临界压力和临界温度，当作为溶剂时，可以通过温度和压力的变化除去二氧化碳，这使得后处理变得简单。但是二氧化碳通常是非常差的溶剂，而含氟单体与二氧化碳有着很好的相容性，所以二氧化碳可以作为含氟单体的良溶剂。加之含氟单体价格昂贵，可以通过溶剂的添加以乳液模板法制备体积更大的聚合物材料。从而探究得到能够进一步降低成本的方法。

中国专利CN201710027728.7公开了一种两亲性含氟大分子嵌段聚合物稳定高内相乳液制备含氟多孔材料的方法，但专利只涉及油包水乳液(W/O)而不涉及二氧化碳包水乳液(W/C)，且只能制备单一的多孔材料。

发明内容

为了解决背景技术中提出的上述技术问题，本发明提供通过超临界二氧化碳作介质利用乳液模板法制备含氟聚合物材料的方法。本发明的创新点为利用二氧化碳对于含氟单体的良好溶解性，以二氧化碳和含氟单体相作为乳液外相，水作为内相模板，制备不同类型的乳液体系(W/C乳液、W/C/W多重乳液以及W/C/W/C多重乳液制备含氟聚合物材料)，从而制备不同形貌的含氟聚合物材料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明一方面提供通过超临界二氧化碳作介质利用乳液模板法制备含氟聚合物材料的方法，包括以下步骤：

①将含氟酸酯类单体、疏水性交联剂两个油溶性单体和表面活性剂加入到血清瓶内，超声分散，形成均一油相，加入引发剂；

②将聚乙烯醇溶于去离子水中制备聚乙烯醇溶液，取聚乙烯醇溶液加入至高压釜内；

③将步骤①的油相，加入到含聚乙烯醇溶液的高压釜内，将高压釜密封抽真空，充入二氧化碳气体，经磁力搅拌后再在恒定温度下反应；

④反应结束后，排出二氧化碳，取出柱状的含氟聚合物材料。

优选的，步骤①中，所述含氟酸酯类单体、疏水性交联剂、引发剂、表面活性剂占油相总重的比例为50wt％～90wt％：10wt％～50wt％：1wt％～3wt％：5wt％～20wt％。

优选的，步骤②中，所述聚乙烯醇的型号选择1788(聚合度为1700，醇解度88％)、1799(聚合度为1700，醇解度99％)、2488(聚合度为2400，醇解度88％)、2699(聚合度为2600，醇解度99％)中的一种或多种组合。

优选的，步骤②中，聚乙烯醇的溶解温度为80～90℃，聚乙烯醇水溶液的质量分数为0％～3％。