【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于制备疏油聚合物的方法，所述疏油聚合物可用于赋予过滤材料(例如那些包含多孔膜的过滤材料)疏油涂层。
技术介绍
1、电子设备(例如汽车灯、电动剃刀及电动牙刷)的大多数外罩均设计有通气口。通气口的目的是通过经由平衡内部及外部大气压来消除设备内部由于热膨胀及收缩所引起的内部及外部压力不平衡来延长设备的使用寿命。为了防止水、粉尘、油蒸气等进入设备外罩的通气口，通常使用聚(四氟乙烯)微孔膜(ptfe膜)作为通气过滤材料。
2、ptfe膜本身具有极佳疏水性。然而，在一些应用中，在通气口处的透气膜将不可避免地与低表面张力物质(例如脂质、表面活性剂及油)接触。在这些情况下，单独ptfe膜经常无法防止这类物质的非所欲入侵。因此，需要实现通气膜(例如ptfe通气膜)的增强的疏油及疏水特性。
3、已知含有具有8个或更多个氟碳原子(c8)的直链全氟烷基的含氟聚合物可赋予材料极佳拨水性及拨油性。现有的合成方法包括(1)通过乳液聚合得到含氟丙烯酸酯聚合物的方法及(2)经由聚异氰酸酯基团与具有多羟基基团的含氟单体之间的聚缩合反应来制备含氟聚合物的方法(参见，例如，第5,342,434号美国专利)。然而，一个困难之处是具有足够高氟含量以便赋予良好疏油及疏水特性的这类含氟聚合物还遭受在非氟化溶剂中的差溶解度困扰。
4、此外，由于ptfe膜的高固有疏水性，因此现有的含氟聚合物乳液不能完全润湿ptfe膜；因此，ptfe膜不能均匀且有效地改性(也就是说涂覆)以增加膜的疏油性。此外，异氰酸酯基与具有羟基的氟化单体之间的聚合
技术实现思路
1、本公开提供一种用于制备疏油含氟聚合物的经改进工艺。有利的是，所述工艺可容易地扩大规模且可提供高产率。发现所得含氟聚合物有效地赋予聚合物(例如ptfe)疏油特性，且因此提供用于改进过滤材料(例如包含ptfe的膜)的拨油性的方法。此外，本公开的含氟聚合物组合物可用于赋予材料良好疏水及疏油特性，同时允许空气通过材料。经涂覆材料(例如多孔膜及织物，包括经常用于过滤结构内的织造及非织造纤维材料)可用于其中需要抗水、油或脂质乳液渗透的应用中。这些应用包括透气织物及通气口或过滤器。通气口或过滤器经常用于保护例如汽车、工业及医学装置应用中的电子设备。
2、长直链全氟单体的使用中的一个关键困难之处在于其有限溶解度。在这个经改进工艺中，我们发现在含(全)氟单体及无氟单体(例如丙烯酸类)的自由基共聚合中使用具有酯部分的溶剂以高产率提供含氟聚合物且其分离不具有上述困难，同时在相同时间提供可轻易溶解于例如三氟甲苯或乙酸丁酯中的高度有用含氟聚合物。有利的是，我们还发现在使用酯溶剂的聚合中与高含氟单体结合使用某些丙烯酸系单体提供具有高氟含量的含氟聚合物，其为用于过滤膜的疏油及疏水改性的极佳聚合物。
3、所得含氟聚合物反应产物可用另外溶剂进行稀释，或可直接用于例如ptfe膜的均匀、拨油改性。实验结果显示，经处理的ptfe膜可达到6或更大的疏油等级(根据aatcc-118-1997拨油性测试方法)及低空气通量损失。
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1.一种用于制备含氟聚合物的方法，其包括单乙烯系不饱和单体的自由基聚合，所述自由基聚合包括在自由基聚合条件下将以下各项在包含至少一种具有酯部分的溶剂的溶剂中组合：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述自由基聚合条件包括添加至少一种自由基引发剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述自由基引发剂为选自过氧化氢、过二硫酸钾、过二硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂基、过氧化二-叔丁基、2,2'-偶氮双异丁腈、氢过氧化叔丁基、偶氮二异丁基脒盐酸盐及过氧化苯甲酰的化合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体具有下式
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自以下各项中的一种或多种：全氟辛基乙烯、全氟壬基乙烯、全氟十二基乙烯、全氟十四基乙烯、全氟十六基乙烯、丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸全氟壬基乙酯、丙烯酸全氟十二基乙酯、甲基丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十六基乙酯、
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸全氟壬基乙酯、丙烯酸全氟十二基乙酯、丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十六基乙酯、甲基丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸甲基丙烯酸全氟壬基乙酯、甲基丙烯酸全氟十二基乙酯及甲基丙烯酸全氟十六基乙酯。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体包含丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自下式化合物
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸烷酯、乙酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、马来酸二正丁酯、马来酸二辛酯、羟基乙基丙烯酰胺、羟基丙基甲基丙烯酰胺。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及辛酸乙烯酯。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述具有酯部分的溶剂选自下式化合物：
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述具有酯部分的溶剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯及乙酸丁酯。
14.一种含氟聚合物，其通过根据权利要求1到13中任一权利要求所述的方法制备。
15.根据权利要求14所述的含氟聚合物，其为包含以下各项的单体的自由基聚合产物：
16.一种其上包含至少部分含氟聚合物涂层的膜，其中所述膜展现根据AATC测试方法118-1997为大于或等于6的油评级，其中所述含氟聚合物不含选自氯、溴及碘的卤素原子。
17.一种其上包含至少部分含氟聚合物涂层的膜，其中所述含氟聚合物是通过根据权利要求1所述的方法制备，其中所述膜展现根据AATC测试方法118-1997为大于或等于6的油评级，且其中所述含氟聚合物不含选自氯、溴及碘的卤素原子。
18.根据权利要求16或17所述的膜，其中所述含氟聚合物从以下各项制备：选自以下的含氟单乙烯系不饱和单体；
19.根据权利要求18所述的膜，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体包含丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯，并且所述无氟单乙烯系不饱和单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及辛酸乙烯酯。
20.根据权利要求18或19所述的膜，其中所述膜展现根据AATC测试方法118-1997为约7到8的油评级。
21.根据权利要求20所述的膜，其中所述膜在通过具有约0.5024cm2的有效面积的膜样品时具有不小于0.1升/分钟的空气通量。
22.根据权利要求20所述的膜，其中当与不具有含氟聚合物涂层的类似膜相比时，所述膜展现不大于30％的空气通量损失率。
23.根据权利要求18所述的膜，其中所述膜为聚(四氟乙烯)。
24.一种织造或非织造纤维材料，其经通过根据权利要求1到13中任一权利要求所述的方法制备的含氟聚合物涂覆。
25.一种过滤器，其包括根据权利要求16至23...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于制备含氟聚合物的方法，其包括单乙烯系不饱和单体的自由基聚合，所述自由基聚合包括在自由基聚合条件下将以下各项在包含至少一种具有酯部分的溶剂的溶剂中组合：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述自由基聚合条件包括添加至少一种自由基引发剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述自由基引发剂为选自过氧化氢、过二硫酸钾、过二硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂基、过氧化二-叔丁基、2,2'-偶氮双异丁腈、氢过氧化叔丁基、偶氮二异丁基脒盐酸盐及过氧化苯甲酰的化合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体具有下式
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自以下各项中的一种或多种：全氟辛基乙烯、全氟壬基乙烯、全氟十二基乙烯、全氟十四基乙烯、全氟十六基乙烯、丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸全氟壬基乙酯、丙烯酸全氟十二基乙酯、甲基丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十六基乙酯、甲基丙烯酸全氟辛基乙酯、甲基丙烯酸全氟壬基乙酯、甲基丙烯酸全氟十二基乙酯及甲基丙烯酸全氟十六基乙酯。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体选自丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸全氟壬基乙酯、丙烯酸全氟十二基乙酯、丙烯酸全氟十四基乙酯、丙烯酸全氟十六基乙酯、甲基丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸甲基丙烯酸全氟壬基乙酯、甲基丙烯酸全氟十二基乙酯及甲基丙烯酸全氟十六基乙酯。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氟单乙烯系不饱和单体包含丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自下式化合物
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸烷酯、乙酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、马来酸二正丁酯、马来酸二辛酯、羟基乙基丙烯酰胺、羟基丙基甲基丙烯酰胺。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述无氟单乙烯系不饱和单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：何美锋，吴东柱，夏云佳，郑國舜，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：
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