含氟丙烯酸酯乳膠膜中乳化劑分布及其共混乳液成膜研究.pdf

1、目前，乳液共混法制備含氟高分子梯度材料，由于具有經濟、環(huán)保等特點，以及優(yōu)異的表面性能受到人們的廣泛關注。而乳化劑的存在和富集對乳膠膜的表面性能存在較大的影響。因此，本文研究了游離態(tài)和吸附態(tài)乳化劑在含氟丙烯酸酯乳膠膜中的遷移富集；系統(tǒng)討論了不同種類乳化劑在乳膠膜中分布差異；詳細探討了退火處理對不同種類乳化劑制備的共混乳液自組織成膜的影響。
　　 首先，以陰離子型脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、陰離子型十二烷基硫酸鈉(SDS)、非

2、離子型10個乙氧基的辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、反應型烷基酰胺乙烯磺酸鈉(DNS-86)、陽離子型十六烷基-3-甲基氯化銨(CTAB)，以及SDS/OP-10按2:1以及1:1和1:2復配、CTAB/AEO-9按1:1復配作為乳液聚合的乳化劑，采用一次性投料法制備了一系列甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸六氟丁酯共聚乳液(PF6MBA-co-F6BA)。乳液在30℃下成膜，110℃下退火，通過DSC、表面能

3、、AFM和SEM-EDX對乳膠膜進行表征，發(fā)現乳液成膜后，在乳膠膜表面富集的乳化劑是游離乳化劑和吸附乳化劑共同作用的結果。成膜過程中不同種類乳化劑均在乳膠膜空氣面發(fā)生富集。經退火處理后，陰離子乳化劑從乳膠膜兩面內部遷移；空氣面的陽離子乳化劑向內部遷移，而基材面乳化劑遷移不明顯。反應型乳化劑基本不發(fā)生遷移。
　　 然后，將乳化劑AES、SDS、CTAB、DNS-86分別制備的PF6MBA-co-F6BA共聚乳液與乳化劑吐溫20制備

4、的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯共聚乳液(PMMA-co-BA共聚比例2:1和1:2)分別按1:1共混，在30℃和45℃下成膜，110℃下退火。共混后乳膠膜的表面能受乳化劑種類和極性的影響較小，但共混組分在成膜后的狀態(tài)對其乳膠膜的梯度結構影響較大。當共混體系中含氟組分可以成膜不含氟組分不能成膜時，各種乳化劑制備的乳膠膜空氣面表面能先升高然后不變；而當共混組分都能成膜時，空氣面表面能先下降再保持不變。從SEM-EDX斷面F分布來看，兩種體系F