CN114621460B

CN114621460B - 一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114621460B
Application number: CN202210370107.XA
Authority: CN
Inventors: 刘小楠; 李慧; 周强; 张廷建; 邢波; 叶宇玲
Original assignee: Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd; Sichuan University of Science and Engineering
Current assignee: Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd; Sichuan University of Science and Engineering
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2042-04-08
Also published as: CN114621460A

Abstract

本发明提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液及其制备方法和应用。该制备方法包括：将水性聚偏氟乙烯初始乳液与复合乳化剂混合后进行真空蒸发浓缩，直至聚偏氟乙烯的质量浓度达到50％以上；其中，复合乳化剂的质量为水性聚偏氟乙烯初始乳液干重的1％～5％；复合乳化剂包括泊洛沙姆188和二辛基琥珀酸磺酸钠，二者的质量比为1.25～0.80：1。采用上述制备方法制得的浓缩乳液，具有良好的稳定性，且粒径分布较为均匀，且具有环境友好的特点，非常利于应用于特种涂料、尤其是环保型特种涂料等领域。

Description

一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液及其制备方法和应用。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)主要指的是偏氟乙烯(1,1-二氟乙烯)均聚物或偏氟乙烯与其它少量含氟乙烯基单体的共聚物。除了具有良好的耐腐蚀性、耐老化性、耐候性、耐辐照性以外，聚偏氟乙烯还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，因此在石油化工、电子电气和涂料等领域中得到了广泛应用。

传统工艺中，主要采用溶剂法制备聚偏氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯树脂。但采用溶剂法得到的聚偏氟乙烯乳液中含有大量有机溶剂，而聚偏氟乙烯树脂也不溶于水，只溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等少数几种有机溶剂，导致在聚偏氟乙烯的合成与应用过程中，不可避免地会有大量有机物排放到环境中，对环境以及人类健康都具有不可忽视的危害。水性聚偏氟乙烯乳液作为一种新兴的环境友好型含氟乳液，能有效降低有机物的排放，因此具有更为广泛的潜在应用。但是与传统溶剂型聚偏氟乙烯乳液相比，水性聚偏氟乙烯乳液存在浓度较低、分散性差、稳定性弱和粒径分布不均匀等问题，极大地限制了其贮存和应用。

水乳液聚合方法是制备氟聚合物的理想方法，聚偏氟乙烯也不例外。已有研究表明，氟化表面活性剂对水性聚偏氟乙烯乳液的稳定能力远高于非氟化表面活性剂。但是当聚偏氟乙烯乳液应用于某些特殊场合，比如应用于高性能涂料和特种涂料中时，其中的含氟表面活性剂会导致聚偏氟乙烯性能上的缺陷。此外，部分含氟表面活性剂在环境中难以降解，对环境污染相当严重，这与开发环保型水性涂料的初衷背道而驰。因此，在高性能聚偏氟乙烯制备和应用过程中，希望尽量降低其中含氟表面活性剂的用量。

目前，业内多是在水乳液聚合过程中选用氟化表面活性剂，然后采用热浓缩法、超滤法、离子交换法等手段对水性聚偏氟乙烯初始乳液进行处理，以使其中含氟表面活性剂的含量降低至要求水平，但是采用上述手段对初始乳液进行处理后，得到的水性聚偏氟乙烯乳液产物的分散性和稳定性均明显降低，且存在粒径分布不均匀的缺点。特别是随着产物浓度提高，其稳定性问题愈发凸显。此外这种方式仍旧没能从根本上解决含氟表面活性剂对环境的污染问题。因此，研发人员致力于开发一种新的环境友好型乳化剂和乳液制备方法，以期得到稳定性能优异、粒径分布均匀的水性聚偏氟乙烯乳液。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，可得到浓度高、分散性好、稳定性强、粒径分布均匀的环境友好型水性聚偏氟乙烯乳液。本发明还提供了一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，其在质量浓度不低于50％的情况下，仍旧具有非常稳定的性能，且粒径分布均匀，此外对环境友好。本发明还提供上述水性聚偏氟乙烯浓缩乳液在涂料中的应用。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，包括：将水性聚偏氟乙烯初始乳液与复合乳化剂混合后进行真空蒸发浓缩，直至聚偏氟乙烯的质量浓度达到50％以上；

其中，上述复合乳化剂的质量不超过水性聚偏氟乙烯初始乳液干重的5％，一般为1％～5％；复合乳化剂包括非离子表面活性剂泊洛沙姆188和阴离子表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠，二者的质量比为1.25～0.80：1。

本发明选择两种单一的表面活性剂复配成复合乳化剂，从而能够控制聚偏氟乙烯初始乳液在浓缩过程中的分散性、稳定性和粒径分布等，最终获得了浓度高、分散性好、稳定性强和粒径分布均匀的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液。

需要说明的是，无论是水性聚偏氟乙烯初始乳液还是水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，实际上均为水性聚偏氟乙烯乳液。为方便区分，本发明将通过乳液聚合得到的、聚偏氟乙烯含量相对偏低的水性聚偏氟乙烯乳液称为水性聚偏氟乙烯初始乳液(以下简称“初始乳液”)；将初始乳液经浓缩处理、使聚偏氟乙烯含量相对较高的水性聚偏氟乙烯乳液称为水性聚偏氟乙烯浓缩乳液(以下简称“浓缩乳液”)。

实践表明，复合乳化剂中泊洛沙姆188与二辛基琥珀酸磺酸钠的比例会在一定程度上影响浓缩乳液的稳定性。具体而言，两种表面活性剂的质量越接近，越有利于获得稳定性更高的浓缩乳液。在具体实施过程中，一般控制两种表面活性剂的质量相当，比如泊洛沙姆188与二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比为1.1～0.9：1，再比如为1：1。

如前述，本发明中，复合乳化剂的用量较低，通常用量约为初始乳液干重的1％～5％。在具体实施过程中，复合乳化剂的用量约为初始乳液干重的3％～5％，即聚偏氟乙烯颗粒干重的3％～5％。

本发明对于复合乳化剂与初始乳液的具体混合方式不做特别限定，可以采用本领域常规的混合方式。在具体实施过程中，是将复合乳化剂与初始乳液的混合物在200rpm的转速下搅拌约10min，使复合乳化剂与初始乳液充分混合。

需要说明的是，在具体实施过程中，可以首先配制复合乳化剂，然后再将复合乳化剂与初始乳液充分混合。比如首先将泊洛沙姆188与二辛基琥珀酸磺酸钠在超声条件下混合均匀，得到复合乳化剂；然后再与初始乳液充分混合。或者，也可以首先分别准确称量泊洛沙姆188、二辛基琥珀酸磺酸钠和初始乳液，然后倒入搅拌器中充分搅拌而混合。

研究发现，真空蒸发浓缩过程中的工艺条件也能够在一定程度上影响浓缩乳液中的颗粒分布情况，特别是可以合理控制浓缩过程中的温度，以得到粒径分布更为均匀的浓缩乳液。具体而言，在一定温度范围内，随着温度升高，有利于得到粒径分布均匀的浓缩乳液；但当温度继续升高，粒径分布则不太理想。一般情况下，控制真空蒸发浓缩过程中的温度在40℃～70℃，比如40℃～65℃，即可得到粒径分布较为均匀的浓缩乳液。在具体实施过程中，一般控制浓缩过程中的压力不超过0.09MPa，比如0.08MPa～0.09MPa。

本发明并不限定水性聚偏氟乙烯初始乳液的来源，可以商购或自行合成。本发明对于初始乳液中聚偏氟乙烯的质量浓度不做特别限定，一般要求聚偏氟乙烯的质量浓度不超过30％，比如10％～30％，更进一步如20％～30％。

本发明提供的制备方法，尤其适合采用水乳液聚合方法、以1,1-二氟乙烯单体作为原料或主要原料，以非氟化表面活性剂作为乳化剂所制得的初始乳液。通过对该初始乳液进行上述浓缩处理，能够得到稳定性高、粒径分布均匀的浓缩乳液。通常情况下，初始乳液中残余的非氟化表面活性剂的质量含量不超过聚偏氟乙烯颗粒干重的1％。

并且，在初始乳液合成过程中，由于采用非氟化表面活性剂作为乳化剂，加之初始乳液浓缩过程中所选用的复合乳化剂也为非氟化表面活性剂，因此采用本发明的制备方法，能够获得环境友好型浓缩乳液，从根本上解决了氟化表面活性剂所带来的环境污染问题。

本发明对于上述非氟化表面活性剂不做特别要求，只要在1,1-二氟乙烯单体乳液聚合过程中作为乳化剂使用的非氟化表面活性剂均可。在具体实施过程中，所使用的非氟化表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚E-1310。

本发明提供的制备方法，还可以进一步包括：采用乳液聚合法形成上述初始乳液的步骤。具体的，将偏氟乙烯单体通入特定反应器中，加入非氟表面活性剂如异构十三醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，在机械搅拌的作用下在水中形成乳液，随后通入引发剂引发单体聚合，从而得到聚偏氟乙烯初始乳液。

上述非氟化表面活性剂在初始乳液中的质量分数主要取决于该非氟化表面活性剂的性能、初始用量以及乳液聚合情况。在具体实施过程中，在初始乳液中，非氟化表面活性剂不超过聚偏氟乙烯颗粒干重的1％。

本发明的第二方面提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，其包括如下成分：

聚偏氟乙烯颗粒，其质量含量不低于50％；

非氟化表面活性剂，其包括第一、第二和第三表面活性剂，其中第一表面活性剂为泊洛沙姆188，第二表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠；第一表面活性剂与第二表面活性剂的质量之和为聚偏氟乙烯颗粒干重的1％～5％，且第一与第二表面活性剂的质量比为1.25～0.80：1；第三表面活性剂的质量不超过聚偏氟乙烯颗粒干重的1％，且能够作为水乳液聚合法形成聚偏氟乙烯过程中的乳化剂；以及

余量的水。

本发明第二方面所提供的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，可采用第一方面所述的制备方法制得。需要说明的是，其中的“第一”、“第二”和“第三”仅是为了区分不同的表面活性剂。具体的，第三表面活性剂是在偏氟乙烯单体(以及可能的少量其它含氟乙烯基单体)水乳液聚合过程中作为乳化剂，第一/第二表面活性剂是对初始乳液进行浓缩处理过程中使用的复合乳化剂。

通过水乳液聚合形成的水性聚偏氟乙烯初始乳液的过程中，第三表面活性剂的剩余量主要取决于其具体性质以及加入量、反应情况等。一般情况下，第三表面活性剂的质量不超过初始乳液干重的1％；后续在浓缩处理过程中，第三表面活性剂可能会因为分解、随水分蒸出等因素而有所损失，经具体实践，在得到的浓缩乳液中，第三表面活性剂的质量主要集中在聚偏氟乙烯颗粒干重0.2％～0.7％的范围内。

进一步地，在上述浓缩乳液中，粒径不大于1微米的聚偏氟乙烯颗粒的累积量不低于98％。更进一步地，聚偏氟乙烯颗粒的粒径主要集中在0.1微米至1.0微米的范围内。

本发明的第三方面提供上述水性聚偏氟乙烯浓缩乳液在涂料中的应用。由于上述浓缩乳液具有良好的稳定性和分散性，且粒径分布较为均匀，因此能够很好的应用于涂料等领域中，尤其是应用于高性能涂料和特种涂料中。

本发明提供的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，特别选用包括阴离子表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠和非离子表面活性剂泊洛沙姆188的复合乳化剂，并合理控制两种表面活性剂的比例，通过对初始乳液进行真空蒸发浓缩，使得到的浓缩乳液具有分散性好、稳定性高、粒径分散均匀的特点。该制备方法尤其适合以非氟化表面活性剂作为乳化剂制得的初始乳液，使水性聚偏氟乙烯乳液合成和浓缩处理过程中均不涉及氟化表面活性剂，从根本上解决了氟化表面活性剂对环境的污染问题，因此该浓缩乳液为环境友好型浓缩溶液。此外，该制备方法简便、快捷、易操作，易于实现工业化应用。

在此基础上，通过对真空蒸发浓缩工艺进行优化，能够得到综合性能更为优异的聚偏氟乙烯浓缩乳液。

本发明提供的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，由于具有分散性好、稳定性高、粒径分散均匀的特点，此外还该浓缩乳液具有环境友好的特点，因此具有很广泛的应用前景，尤其可应用于特种涂料和环保型水性涂料等对聚偏氟乙烯性能要求较高、不造成环境污染的产品领域。

附图说明

图1为实施例1与对比例1a和1b中制得的浓缩乳液的离心稳定性对比图；

图2为实施例1与对比例1a和1b中制得的浓缩乳液的静置稳定性对比图；

图3为实施例1中制得的浓缩乳液的粒径分布图；

图4为实施例1与对比例1c和1d中制得的浓缩乳液的离心稳定性对比图；

图5为实施例1与对比例1c和1d中制得的浓缩乳液的静置稳定性对比图；

图6为实施例2中制得的浓缩乳液的粒径分布图；

图7为对比例2中制得的浓缩乳液的粒径分布图；

图8为对比例3a中制得的浓缩乳液的粒径分布图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将等质量的阴离子型表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠与非离子型表面活性剂泊洛沙姆188在超声环境中充分混合，得到复合乳化剂。

(2)将5.5g复合乳化剂与500g水性聚偏氟乙烯初始乳液在200rpm的转速下搅拌约10min，使二者充分混合，得到混合物；

其中，上述初始乳液是以异构十三醇聚氧乙烯醚(E-1310)为乳化剂，使1,1-二氟乙烯单体经乳液聚合得到，初始乳液中聚偏氟乙烯的质量浓度约为25％，E-1310的残余量低于初始乳液干重的1％。

(3)将上述混合物转移至旋转蒸发仪中，当水浴温度达到30℃时将旋转瓶放入水浴中加热，同时打开真空泵和旋转器进行真空蒸发浓缩，过程中控制水浴温度为65℃，保持真空度为0.09MPa；当蒸出水的质量达到285g后停止蒸发浓缩，收集浓缩产物，即为浓缩乳液。

对比例1a

本对比例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤包括：

(1)将5.5g的阴离子型表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠与500g水性聚偏氟乙烯初始乳液在200rpm的转速下搅拌约10min，使二者充分混合，得到混合物；其中所用初始乳液与实施例1相同。

(2)采用与实施例1一致的真空蒸发浓缩工艺条件，对上述混合物进行浓缩，当蒸出水的质量达到285g后停止蒸发浓缩，收集浓缩产物，即为浓缩乳液。

对比例1b

本对比例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与对比例1a基本相同，区别仅在于：步骤(1)中所用的乳化剂仅为非离子型表面活性剂泊洛沙姆188。

对上述实施例1以及对比例1a和1b中制得的浓缩乳液进行性能测试，如图1所示，实施例1中采用复合乳化剂制得的浓缩乳液，离心稳定性达到2800rpm，高于对比例1a和1b中采用单一乳化剂的效果；如图2所示，实施例1与对比例1a-1b中所的浓缩乳液，静置稳定性均在7天以上，其中实施例1中浓缩乳液在静置9天后才出现分层现象，静置稳定性优于对比例1a和1b中的浓缩乳液。因此，实施例1所得到的浓缩乳液，综合稳定性优于对比例1a和1b中所制得的浓缩乳液。由此不难确定，将阴离子型表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠与非离子型表面活性剂泊洛沙姆188复配，得到的复合乳化剂对水性聚偏氟乙烯初始乳液进行真空蒸发浓缩，得到的浓缩乳液的综合稳定性优于采用单一乳化剂的效果。

图3为实施例1得到的浓缩乳液的粒径分布图，由图3可知，实施例1得到的浓缩乳液，绝大部分聚偏氟乙烯颗粒的粒径分布在0.1微米至1.0微米的范围内，且呈现出了非常规整的正态分布。经计算，粒径小于等于1.0微米的聚偏氟乙烯颗粒的累积量达到了99.65％，说明此浓缩乳液的粒径分布非常均匀，颗粒分散性非常好。

对比例1c-1d

本组对比例各提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与实施例1基本一致，区别在于：

对比例1c：二辛基琥珀酸磺酸钠与泊洛沙姆188的质量比为3：7；

对比例1d：二辛基琥珀酸磺酸钠与泊洛沙姆188的质量比为7：3。

对上述对比例1c和1d中分别制得的浓缩乳液进行稳定性表征，如图4和图5所示，改变复合乳化剂中二辛基琥珀酸磺酸钠与泊洛沙姆188的比例(对比例1为3：7，对比例2为7：3)，得到的浓缩乳液的离心稳定性和静置稳定性明显都低于实施例1中所制得的浓缩乳液。经研究发现，当二辛基琥珀酸磺酸钠与泊洛沙姆188质量相当，比如二者的比例控制在(0.8～1.25)：1、尤其是(0.9～1.1)：1(比如实施例1为1：1)时，所得的浓缩乳液具有相对更好的离心稳定性和静置稳定性。

实施例2

本实施例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与实施例1基本一致，区别在于：步骤(3)中，控制真空蒸发过程中的水浴温度为40℃。

对比例2

本对比例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与实施例1基本一致，区别在于：步骤(3)中，控制真空蒸发过程中的水浴温度为80℃。

对实施例2中获得的浓缩乳液进行稳定性测试，其离心稳定性和静置稳定性均与实施例1基本一致。测试实施例2和对比例2中制得的浓缩乳液的粒径分布，结果分别如图6和图7所示。由图6、图7以及图3可知，在复合乳化剂的成分相同的情况下，将水浴温度控制在40℃(实施例2，图6)或65℃(实施例1，图3)，所得到的浓缩乳液的粒径分布均非常均匀，绝大部分聚偏氟乙烯颗粒的粒径集中在0.1微米至1.0微米的范围内，且均呈现出了非常规整的正态分布。并且将水浴温度由40℃提高到65℃，所得到的浓缩乳液的粒径分布呈现更为均匀的趋势。而将水浴温度进一步提高到80℃，所得到的浓缩乳液粒径分布则非常不均匀，主要分布在0.1微米至10微米的范围内，粒径分布曲线中出现了两个明显的峰，颗粒粒径小于等于1.0微米的累积量仅为42.66％，颗粒粒径小于等于3.0微米的累积量也仅为69.32％，颗粒粒径小于等于5.0微米的累积量才达到了91.39％。

根据上述实施例1-2以及对比例2的对比结果可知，在一定温度范围内，提高真空蒸发浓缩过程中的温度，比如从40℃提高到65℃，有利于获得粒径分布更为均匀的浓缩乳液；但是继续提高温度，比如提高到70℃，粒径分布均匀性有所降低，当温度继续升高，比如提高到80℃时，粒径分布并不理想。在实际生产过程中，一般可控制真空蒸发浓缩过程中的温度在40℃～70℃，优选40℃～65℃。

对比例3a-3b

本组对比例各提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：

对比例3a中，复合乳化剂包括等质量的二辛基琥珀酸磺酸钠与非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)；

对比例3b中，复合乳化剂包括等质量的二辛基琥珀酸磺酸钠与非离子表面活性剂十六烷基醇聚氧乙烯醚(O-9)。

对比例3c-3d

本组对比例各提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与对比例1a基本相同，区别仅在于：

对比例3c中，所用的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)；

对比例3d中，所用的乳化剂为十六烷基醇聚氧乙烯醚(O-9)。

对上述对比例3a-3d中所获得的浓缩乳液进行测量，其结果如下表1所示。

根据表1中对比例3a、3c和1a的数据，以及对比例3b、3d和1a的数据可知，将阴离子表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠与其它非离子表面活性剂(比如OP-10、O-9)复配成复合乳化剂，得到的浓缩乳液的综合稳定性并不优于单一乳化剂的效果。

表1

并且，对比实施例1与对比例3a-3b可知，将阴离子表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠与其它非离子表面活性剂(比如OP-10、O-9)复配成复合乳化剂，所获得的浓缩乳液的稳定性明显低于实施例1中的浓缩乳液，尤其是离心稳定性远低于实施例1。

此外，将二辛基琥珀酸磺酸钠与其它非离子表面活性剂复配成复合乳化剂，得到的浓缩乳液的粒径分布也不均匀。比如图8为对比例3a中所制得的浓缩乳液的粒径分布曲线。由图8可知，该浓缩乳液中聚偏氟乙烯颗粒粒径主要分布在0.1微米至10微米范围内，粒径分布曲线在0.1微米至10微米范围中出现了两个非常明显的峰。颗粒粒径小于等于1.0微米的累积量仅为59.64％，颗粒粒径小于等于3.0微米的累积量也仅为78.23％，颗粒粒径小于等于5.0微米的累积量才达到了96.28％。

对比例4a

本对比例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：所采用的复合乳化剂由等质量的非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)与阴离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵复配得到。

对比例4b

本对比例提供一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其步骤与对比例1a基本相同，区别仅在于：所用的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵。

对上述对比例4a-4b中所获得的浓缩乳液进行稳定性测试，结果如下表2所示。由表2可知，将等质量的辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)与壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵复配成复合乳化剂，所获得的浓缩乳液的稳定性并不均优于单一乳化剂的效果，其中对比例4a中浓缩乳液的离心稳定性与静置稳定性均不及对比例3c；对比例4a中浓缩乳液的静置稳定性虽然略优于对比例4b，但二者的离心稳定性基本持平。由此可知，简单的将非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂进行复配，最终所得到的浓缩乳液的稳定性并不必然优于单纯采用其中某一乳化剂(表面活性剂)的效果。

表2

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液的制备方法，其特征在于，包括：

将水性聚偏氟乙烯初始乳液与复合乳化剂混合后，于40℃～70℃的温度下进行真空蒸发浓缩，直至聚偏氟乙烯的质量浓度达到50％以上；

其中，所述复合乳化剂的质量为水性聚偏氟乙烯初始乳液干重的1％～5％；所述复合乳化剂包括泊洛沙姆188和二辛基琥珀酸磺酸钠，二者的质量比为0.80～1.25：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合乳化剂中，泊洛沙姆188与二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比为0.9～1.1：1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在真空蒸发浓缩过程中，控制压力不超过0.09MPa。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在真空蒸发浓缩过程中，控制压力不超过0.09Mpa。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述水性聚偏氟乙烯初始乳液中，聚偏氟乙烯的质量浓度不超过30％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水性聚偏氟乙烯初始乳液是由1,1-二氟乙烯单体通过乳液聚合得到，乳液聚合过程中所采用的乳化剂为非氟化表面活性剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述非氟化表面活性剂包括异构十三醇聚氧乙烯醚；在水性聚偏氟乙烯初始乳液中，所述非氟化表面活性剂的质量含量不超过1％。

8.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：采用乳液聚合法，以非氟化表面活性剂作为乳化剂，形成所述水性聚偏氟乙烯初始乳液。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括：采用乳液聚合法，以非氟化表面活性剂作为乳化剂，形成所述水性聚偏氟乙烯初始乳液。

10.一种水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，其特征在于，包括：

聚偏氟乙烯颗粒，其质量含量不低于50％；

非氟化表面活性剂，其包括第一表面活性剂、第二表面活性剂和第三表面活性剂，其中第一表面活性剂为泊洛沙姆188，第二表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠；第一表面活性剂与第二表面活性剂的质量之和为聚偏氟乙烯颗粒干重的1％～5％，且二者的质量比为0.80～1.25：1；第三表面活性剂的质量不超过聚偏氟乙烯颗粒干重的1％，且作为水乳液聚合法形成聚偏氟乙烯过程中的乳化剂；以及

余量的水。

11.根据权利要求10所述的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液，其特征在于，所述聚偏氟乙烯颗粒中，粒径不大于1微米的累积量不低于98％。

12.权利要求10或11所述的水性聚偏氟乙烯浓缩乳液在涂料中的应用。