[发明专利]一种阳离子型水性氟聚合物乳液及其制备方法、应用及抗菌涂料

说明书

本发明提出了一种阳离子型水性氟聚合物乳液及其制备方法、应用及抗菌涂料，属于高分子涂料技术领域，该阳离子型水性氟聚合物乳液，由以下原料按重量份制备而成：含氟单体20‑40份、阳离子含氟乳化剂2‑5份、阳离子抗菌单体30‑50份、引发剂0.05‑0.1份、离子液体微乳液10‑20份、水50‑80份；所述离子液体微乳液是离子液体和乳化剂在通入CO₂的条件下制得。本发明阳离子型水性氟聚合物乳液具有稳定性好、固含量高，具有吸附负电荷、抗静电、防腐杀菌和低吸湿性的特性，在抗菌涂料、抗静电材料、电子封装材料和织物整理剂等方面具有非常广泛的应用。

技术领域

本发明涉及高分子涂料技术领域，具体涉及一种阳离子型水性氟聚合物乳液及其制备方法、应用及抗菌涂料。

背景技术

随着涂料产品品种越来越多，应用范围的不断扩大，涂料工业已成为化学工业中一个重要的独立工业生产部分。保持环境无污染是阻止细菌、病毒对人类感染切实可行的办法，使用抗菌涂料是实现环境无污染最为简单有效的方法。抗菌剂主要有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂，天然抗菌剂主要是壳聚糖，品种少、耐久性差，有机抗菌剂主要有异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮类、有机胺类等，抗菌效果较好，但对环境有害，无机抗菌剂主要是银系抗菌剂和具有光催化的物质，银系抗菌剂具有很好的抗菌效果和耐久性，但由于颗粒问题及银离子抗菌剂的价格昂贵，限制了其使用。

王毛力等(CN103739786A)通过接枝反应合成了具有季鏻盐基团的抗菌剂，具有广谱、高效、持久的抗菌功能，但其存在着成本过高，难以规模化使用的不足。徐卫兵(CN101628952A)利用功能化胍盐共聚得到一种胍类高分子抗菌剂，具有高效、安全、易于高温加工的优点，但耐久性差。任学宏等(CN103554367A)将含有双键的马来酸酐改性-β糊精卤胺化得到一种卤胺盐抗菌剂，具有合成条件温和、简单可控的优点，但卤化过程释放卤素，毒害较大，卤化程度难以控制。姚芳等(CN101168586A)利用卤代酚基团和叔胺基团季胺化反应得到一种季胺盐抗菌剂，避免了小分子流失而抗菌性下降的问题。综上所述，以上抗菌剂存在合成步骤复杂，成本高、耐久性差等系列问题。为此，高效环境友好型、耐久型的高分子聚合物抗菌剂有待开发。

水性含氟聚合物乳液因聚合物分子结构中有大量的碳氟键存在而赋予聚合物很多优异的特性，如耐候性、耐热性、斥水斥油、耐腐蚀性等，在耐久涂料、织物整理、皮革和纸张处理等领域具有非常广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种阳离子型水性氟聚合物乳液及其制备方法、应用及抗菌涂料，具有稳定性好、固含量高，具有吸附负电荷、抗静电、防腐杀菌和低吸湿性的特性，在抗菌涂料、抗静电材料、电子封装材料和织物整理剂等方面具有非常广泛的应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种阳离子型水性氟聚合物乳液，由以下原料按重量份制备而成：含氟单体20-40份、阳离子含氟乳化剂2-5份、阳离子抗菌单体30-50份、引发剂0.05-0.1份、离子液体微乳液10-20份、水50-80份；所述离子液体微乳液是离子液体和乳化剂在通入CO₂的条件下制得。

所述含氟单体选自四氟乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯中的至少一种；

所述含氟乳化剂为全氟辛基季胺碘化物(比如FC-134)，全氟辛基磺酰胺季铵碘盐(比如FC-911)。

所述阳离子抗菌单体选自十二烷基二甲基丙烯基氯化铵、十四烷基二甲基丙烯基氯化铵、十六烷基二甲基丙烯基氯化铵和十八烷基二甲基丙烯基氯化铵中的至少一种；

所述引发剂没有特别的限定，本领域常用自由基引发剂即可，本发明优选偶氮类引发剂，具体选自2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉和2,2'-偶氮二异丁腈中的至少一种。