1.一种全氟烷基丙烯酸酯共聚制备的无皂氟碳乳液,其特征在于:采用以下质量配比的原料共聚制备:含氟组分 10.35~40%、不含氟组分a 10~60%、不含氟组分b 15~60%、颜料分散组分 3~8%、交联组分 2~8%、可聚合乳化剂组分 3~8%;
所述含氟组分的化学结构式为式1或式2:
式1, ;
式2, ;
其中,m=1或2,n=3~11;
所述不含氟组分a为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯;
所述不含氟组分b为丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、丁基乙烯基醚,戊基乙烯基醚或己基乙烯基醚;
所述颜料分散组分为含有碳碳双键的羧酸;
所述可聚合乳化剂组分采用可聚合乳化剂DNS-86或可聚合乳化剂ANPEO10-P1。
2.根据权利要求1所述的无皂氟碳乳液,其特征在于:所述颜料分散组分选自CH2=CH-R-COOH,其中R是碳链数为0~10的直链饱和亚烷烃基一种;或者选自ROCOCH=CHCOOH,其中R是碳链数为8~18的饱和烷烃基中的一种。
3.根据权利要求1所述的无皂氟碳乳液,其特征在于:所述交联组分采用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、双丙酮丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺。
4.权利要求1至3任一所述无皂氟碳乳液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)取占所述无皂氟碳乳液原料总质量2~4倍的去离子水,作为总水量,备用;
(2)配置预乳化液:将可聚合乳化剂组分和颜料分散组分和占总水量70~90%的去离子水加到反应釜中,加入碳酸钠或碳酸氢钠作为中和剂,调节pH值至6.0~7.0,然后加入含氟组分、不含氟组分a、不含氟组分b和交联组分,高速搅拌分散乳化半小时,得到乳液滴粒径小于800nm的待聚合预乳液;
(3)继续在高速搅拌下向反应釜中通氮气,排除反应釜中的氧气浓度至80ppm以下,在氮气氛下,使反应釜中的乳液升温到60~70℃,滴加引发剂水溶液,控制在40~60分钟滴加完毕,恒温反应5小时,升温到75~85℃继续反应1小时,降温到30℃,加入碳酸钠或碳酸氢钠,调节乳液的pH值至6~7;过滤,将滤液在50~60℃进行减压蒸馏,蒸出部分水分,使无皂氟碳乳液的质量浓度为40~50%;所述引发剂水溶液由以下组分配置而成:所述无皂氟碳乳液原料总质量0.5~1.2%的过硫酸盐以及剩余的去离子水溶解而成。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:当所述交联组分为双丙酮丙烯酰胺时,在减压蒸馏后,加入占所述无皂氟碳乳液质量的2~8%的二羧酸二酰肼作为交联剂,即得所述无皂氟碳乳液。