【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能涂层材料领域,具体涉及一种具有疏水、阻燃、抑菌三功能聚合物及其制备方法。
技术介绍
1、织物、泡沫、木材和薄膜等高分子材料被广泛应用于家具、交通工具、建筑、电子、航空航天等领域。然而，由于其易燃性导致的火灾屡见不鲜。随着人类生活水平的提高，对织物、泡沫、木材和薄膜制品的阻燃性要求越来越高。
2、目前，利用阻燃剂制备阻燃涂层是最广泛最有效的方法之一。其中，具有含磷官能团的高分子阻燃剂由于避免了小分子阻燃剂易迁移脱落的问题，因而具有巨大的市场前景和发展潜力。但含磷官能团多以膦酸根、膦酸、亚磷酸根等形式存在，具有较强的亲水性，易造成潮湿环境下阻燃效率下降甚至失效；其次材料吸水性的增加会导致基材性能(如织物的舒适性、泡沫和木材的力学性能等)恶化；最后基材的吸水为微生物的滋生提供了有利环境，限制其在贴身衣物、家居环境、公共场景的应用。因此，在阻燃功能中引入疏水功能是如今阻燃涂层材料发展的重点方向。
3、基于以上问题，国内外研究人员常使用疏水剂和阻燃剂物理共混的方式来赋予涂层材料持久阻燃性能同时也获得疏水性能。但由于疏水剂与阻燃剂的极性差异、亲疏水差异等问题，易导致二者共混不均匀，性能稳定性不佳。
技术实现思路
1、针对上述阻燃和疏水功能涂层的现有问题，本专利技术提供一种功能聚合物及制备方法，该功能聚合物具有疏水、阻燃、抑菌三重效果。
2、本专利技术的技术方案：
3、本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种功能聚合物的制备方
4、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体为具有五氟苯基活化酯基的含双键可聚单体、具有五氟苯基活化酯基的含三键可聚单体、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基丙烯酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。
5、进一步的，上述制备方法中，所述具有五氟苯基活化酯基的含双键可聚单体为五氟苯基丙烯酸酯、五氟苯基甲基丙烯酸酯或4-乙烯基苯甲酸五氟苯酯。
6、进一步的，上述制备方法中，所述具有五氟苯基活化酯基的含三键可聚单体为4-乙炔基苯甲酸五氟苯酯。
7、进一步的，上述制备方法中，所述含磷化合物的胺基为伯胺或仲胺。
8、进一步的，上述制备方法中，所述含磷化合物为含有膦酸、亚膦酸、多聚膦酸、膦酸酯、亚磷酸酯、多聚磷酸盐、膦杂环基团的有机物中至少一种。
9、进一步的，上述制备方法中，所述含磷化合物为(氨基亚甲基)双磷酸四乙酯、氨甲基膦酸、草甘膦、、其中10<x<40，r各自独立地为c2-9烷基。
10、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体的聚合方式为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、活性自由基聚合或配位聚合。优选为自由基聚合。
11、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体的聚合方法为本体聚合或溶液聚合。优选为溶液聚合。
12、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体采用溶液聚合时，所采用的溶剂为1,4-二氧六环、四氢呋喃、氯苯、二甲苯、甲苯、苯、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺。
13、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体聚合的温度为20-150℃。优选60-80℃。
14、进一步的，上述制备方法中，所述疏水性单体聚合的时间为4-24h。优选6-12h。
15、进一步的，上述制备方法中，所述疏水均聚物的相对分子量为4000-100000。
16、进一步的，上述制备方法中，所述含磷化合物所含胺基与疏水均聚物所含酯基的摩尔投料比为0.1-3:1。
17、进一步的，上述制备方法中，所述反应的溶剂为氯苯、二甲苯或甲苯。
18、进一步的，上述制备方法中，所述反应的温度为40-150℃。优选60-80℃。
19、进一步的，上述制备方法中，所述反应的时间为4-24h。优选16-18h。
20、进一步的，上述制备方法中，所述功能聚合物的含磷结构单元与含氟结构单元比为0.2-4:1。
21、本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供由上述制备方法制备得到的功能聚合物。
22、进一步的，所述功能聚合物结构式为其中，m：n＝0.2-4:1，相对分子量为2000-150000。
23、进一步的，所述功能聚合物结构式为其中，m：n＝0.2-4:1，相对分子量为2000-150000。
24、进一步的，所述功能聚合物结构式为其中，m：n＝0.2-4:1，相对分子量为2000-150000。
25、本专利技术所要解决的第三个技术问题是提供一种涂层的制备方法，包括以下步骤：将上述所述的功能聚合物溶解在有机溶剂中制得涂覆液，再将涂覆液均匀覆在基材表面，然后干燥形成涂层。
26、进一步的，上述制备方法中，所述有机溶剂为乙酸乙酯、苯、甲乙酮、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、甲异丁酮、丁酯、环己酮、乙酸戊酯、乙二醇丁基醚、环己醇、松节油中的至少一种。
27、进一步的，上述制备方法中，所述基材为织物、泡沫、木材或膜材料。
28、更进一步的，上述制备方法中，所述织物为聚酰胺织物、聚酯织物、聚氨酯织物、棉织物、聚乙烯醇缩醛织物或聚丙烯腈织物中的至少一种。
29、更进一步的，上述制备方法中，所述泡沫为聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫。
30、更进一步的，上述制备方法中，所述膜材料为聚酯膜。
31、进一步的，上述制备方法中，将涂覆液均匀覆在基材表面的方法为涂覆法或浸泡法。更进一步的，所述涂覆法为喷涂、刮涂或辊涂。
32、进一步的，上述制备方法中，所述干燥为置于自然环境中静置溶剂挥发即可。更进一步的，所述静置为静置5～180min。
33、本专利技术所要解决的第四个技术问题是提供由上述制备方法制备得到的涂层。
34、本专利技术所要解决的第五个技术问题是提供一种疏水阻燃抑菌材料，其是由上述方法得到的带有基材的涂层经洗涤干燥制得。
35、进一步的，上述疏水阻燃抑菌材料中，所述涂层占基材重量的10～30％。
36、进一步的，上述疏水阻燃抑菌材料中，采用蒸馏水洗涤除掉材料表面不稳定的涂层。
37、本专利技术的有益效果是：
38、(1)本专利技术通过向疏水聚合物中加入阻燃化合物，用阻燃化合物的胺基进攻疏水聚合物的活化酯基，从而形成稳定的疏水、阻燃、抑菌结构，能够制备得到疏水、阻燃、抑菌三重功效的材料。
39、(2)本专利技术功能聚合物制备方法合成步骤少，接枝率高，原料利用率高，副产物少。
40、(3)本专利技术方法既克服了原料直接物理共混所得产品性能不稳定和不均匀的缺点，又解决了常规高分子化学键连接反应率低的问题(因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.功能聚合物的制备方法，包括以下步骤：将疏水性单体聚合得到疏水均聚物，然后将含磷化合物与疏水均聚物反应制得所述功能聚合物；所述疏水性单体含有活化酯基，所述含磷化合物含有胺基。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述疏水性单体为具有五氟苯基活化酯基的含双键可聚单体、具有五氟苯基活化酯基的含三键可聚单体、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基丙烯酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基丙烯酸酯中的至少一种；所述含磷化合物的胺基为伯胺或仲胺；所述含磷化合物为含有膦酸、亚膦酸、多聚膦酸、膦酸酯、亚磷酸酯、多聚磷酸盐、膦杂环基团的有机物中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述疏水性单体聚合的温度为20-150℃；所述疏水性单体聚合的时间为4-24h；进一步的，所述疏水性单体聚合的温度为60-80℃；所述疏水性单体聚合的时间为6-12h；所述疏水性单体的聚合方式为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、活性自由基聚合或配位聚合；所述疏水性单体的聚合方法为本体聚合或溶液聚合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含磷化合物所含胺基与疏水均聚物所含酯基的摩尔投料比为0.1-3:1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为40-150℃；所述反应的时间为4-24h；进一步的，所述反应的温度为60-80℃；所述反应的时间为16-18h；所述反应的溶剂为氯苯、二甲苯或甲苯。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于：所述功能聚合物的含磷结构单元与含氟结构单元比为0.2-4:1。
8.功能聚合物，由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到；
9.涂层，由权利要求8所述的功能聚合物溶解到有机溶液中制备得到涂覆液，将涂覆液均匀覆在基材表面后干燥得到。
10.疏水阻燃抑菌材料，由权利要求9得到的带有基材的涂层经洗涤干燥制得；进一步的，所述涂层占基材重量的10～30％。
...【技术特征摘要】
1.功能聚合物的制备方法，包括以下步骤：将疏水性单体聚合得到疏水均聚物，然后将含磷化合物与疏水均聚物反应制得所述功能聚合物；所述疏水性单体含有活化酯基，所述含磷化合物含有胺基。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述疏水性单体为具有五氟苯基活化酯基的含双键可聚单体、具有五氟苯基活化酯基的含三键可聚单体、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基丙烯酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基丙烯酸酯中的至少一种；所述含磷化合物的胺基为伯胺或仲胺；所述含磷化合物为含有膦酸、亚膦酸、多聚膦酸、膦酸酯、亚磷酸酯、多聚磷酸盐、膦杂环基团的有机物中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述疏水性单体聚合的温度为20-150℃；所述疏水性单体聚合的时间为4-24h；进一步的，所述疏水性单体聚合的温度为60-80℃；所述疏水性单体聚合的时间为6-12h；所述疏水性单体的聚合方式为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、活性自由基聚合或配位聚合；所述疏水性单体的聚合方法为本体聚合或溶液聚合。
...【专利技术属性】
技术研发人员：邓瑾妮，李鑫超，罗伟，王萍，夏长林，刘智慧，符志成，汪婷，安文丽，陈明军，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：
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