全氟聚醚接枝聚合物的合成及其在生物防污涂層上的應用.pdf

1、近年來，隨著人們環(huán)保意識的日益增強，研制符合環(huán)保要求的生物防污涂層是一個重要課題，而利用含氟聚合物制得具有低表面能的生物防污涂層是目前的發(fā)展熱點。傳統(tǒng)含氟聚合物低表面能的獲得是通過引入全氟烷基長鏈，但近期研究結果表明全氟烷基長鏈在自然界中難以降解，具有環(huán)境累積性。因而研制不含全氟烷基長鏈且具有低表面自由能的環(huán)境友好型含氟聚合物并應用于生物防污涂層意義重大。
　　本論文以環(huán)保易降解的全氟聚醚替代具有生物累積性的全氟烷基，設計和合成了

2、全氟聚醚修飾的苯乙烯單體，然后由其與甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)乳液共聚。以異構十三醇聚氧乙烯醚(TO-5)和十二烷基硫酸鈉(SDS)為復合乳化劑，過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑，通過改變乳化劑和引發(fā)劑用量、反應時間及溫度等一系列條件，考察了不同聚合條件對預乳液和乳液穩(wěn)定性及聚合結果的影響，得到了最佳共聚工藝條件為:預乳化溫度為60℃，預乳化時間為45min，超聲波時間為20min，預乳化攪拌速度為1000rpm

3、;聚合溫度為60℃，乳化劑配比為5∶1，聚合轉速是200rpm，引發(fā)劑用量是單體總量的0.5％，預乳液滴加時間為2h，聚合反應時間為6h。經納米粒徑分析表明乳液粒子的大小分布于50-200nm之間，通過對乳液的一系列穩(wěn)定性測試分析，說明乳液具有良好的靜置穩(wěn)定性、離心穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性。通過紅外光譜(FT-IR)對全氟聚醚接枝聚合物的結構進行了分析，說明單體聚合成功，通過熱重分析(TG)說明全氟聚醚接枝聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性。
　

4、　含氟共聚物乳液隨后通過旋轉涂膜機，在玻璃板或鋁片表面制得全氟聚醚接枝聚合物涂層，X-光電子能譜(XPS)分析表明該涂層的表面富集了氟原子。接觸角測試表明涂層具有良好的疏水性，隨著共聚物中含氟單體比例的增加，對水接觸角有所升高，最后趨于一穩(wěn)定值(125°)。抗細菌粘附性實驗中，掃描電子顯微鏡(SEM)分析表明含氟聚合物涂層可以抑制革蘭氏陰性菌和陽性菌的吸附。通過室內掛板實驗對涂層進行了硅藻粘附性測試，熒光顯微鏡分析發(fā)現該涂層表面對硅藻也