超臨界二氧化碳光聚合體系制備含氟顆粒的研究.pdf

1、傳統(tǒng)有機(jī)溶劑在化學(xué)工業(yè)中的大量使用，成為導(dǎo)致生態(tài)破壞和環(huán)境污染的潛在威脅，尤其是制備含氟聚合物過程中使用的氟氯烴類溶劑，正對大氣層造成不可逆的破壞。因此，尋找一種新型綠色溶劑的任務(wù)緊迫而必要。
　　超臨界二氧化碳由于其溫和的操作條件、無毒、不燃、廉價(jià)易得，具有低粘度、高擴(kuò)散系數(shù)、零表面張力等優(yōu)異特性，正逐漸受到人們的關(guān)注并應(yīng)用于原料加工和工業(yè)生產(chǎn)中。值得一提的是，大部分非氟聚合物難溶于超臨界二氧化碳，但它對含氟聚合物卻有極高的溶解

2、性，因此超臨界二氧化碳可作為含氟聚合物合成和加工的理想溶劑。
　　將超臨界二氧化碳與光聚合技術(shù)這兩種綠色技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行反溶劑沉淀光聚合制備含氟顆粒的研究，將為超臨界流體、含氟聚合物、光聚合等交叉領(lǐng)域的理論與應(yīng)用研究提供重要參考。主要工作及研究成果如下:
　　1.以自由基無規(guī)共聚和?；磻?yīng)兩步法制備了側(cè)鏈含丙烯酸酯雙鍵的含氟二元聚丙烯酸酯丙烯酸酯(FBPAA)和含氟三元聚丙烯酸酯丙烯酸酯(FTPAA)兩類低聚物，并調(diào)節(jié)反應(yīng)物種

3、類、配比與鏈轉(zhuǎn)移劑用量，制備出一系列不同雙鍵含量，分子量，含氟量的多官能度低聚物，并對含氟低聚物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行測試和表征。低聚物熱穩(wěn)定性隨含氟量升高逐漸提高，隨分子量減小、含氟量降低，低聚物玻璃化溫度逐漸降低、雙鍵轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率逐漸提高。
　　2.以制備的含氟低聚物為原料，進(jìn)行超臨界二氧化碳中光聚合制粒研究。采用單因素實(shí)驗(yàn)法，對影響原料配方與反應(yīng)條件各變量進(jìn)行逐一研究。所得含氟顆粒大部分為均勻球形，尺寸在5μm以下，粒徑呈雙峰

4、分布，粒徑分布隨各變量變化有較大區(qū)別;采用雙鍵含量為30％的低聚物，質(zhì)量為低聚物4％的TPO為光引發(fā)劑，二氯甲烷為助溶劑，可得到形貌較好的含氟顆粒;隨低聚物雙鍵含量增大、助溶劑極性增強(qiáng)、低聚物濃度增大，顆粒間團(tuán)聚和二次聚合現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重;隨反應(yīng)溫度增大，顆粒尺寸減小;隨反應(yīng)壓力增大，顆粒尺寸增大。
　　3.聚合得到的含氟顆粒有部分殘余雙鍵，將其作為增強(qiáng)相，以2％質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入到TPGDA光固化配方中，可實(shí)現(xiàn)顆粒與樹脂的化學(xué)交聯(lián)，顯著提