含氟丙烯酸酯共聚物的細(xì)乳液聚合研究.pdf

1、含氟聚合物材料具有極低的表面能、良好的疏水、疏油和自清潔性、優(yōu)異的耐熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性等，在功能涂層、織物整理、生物醫(yī)用、航空航天以及微電子等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。含氟丙烯酸酯共聚物的合成最初都采用溶液法，由于必須使用含氟有機(jī)溶劑，給應(yīng)用帶來了很多不便，存在安全隱患，生產(chǎn)成本較高，因此，研究的重點逐漸轉(zhuǎn)向了乳液聚合。在乳液聚合中，細(xì)乳液聚合是一種新型的乳液聚合法，它是通過在一定的乳化體系中采用細(xì)乳化方式得到粒徑50～500nm的單體細(xì)乳

2、液，直接在單體液滴內(nèi)引發(fā)成核，細(xì)乳液聚合不依靠單體在連續(xù)相中的擴(kuò)散，是由單體液滴直接成核，無需單體的遷移，對于水溶性極低的含氟單體的乳液聚合顯示了極大的優(yōu)勢，可避免氟單體在水相中難溶和難遷移的問題。
　　 本文首先對含氟共聚物，尤其是含氟丙烯酸酯的合成及應(yīng)用進(jìn)行了介紹，并對細(xì)乳液聚合的方法及發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上，研究了以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)為共聚單體，偶氮二異丁腈(AIB

3、N)為引發(fā)劑，采用不同助穩(wěn)定劑，在細(xì)乳液聚合的條件下合成St/BA/TFEMA三元共聚物的方法，并對其性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行了初步研究。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴以傳統(tǒng)助穩(wěn)定劑HDL為單一助穩(wěn)定劑，著重對聚合單體、引發(fā)劑、乳化劑的選擇及用量，反應(yīng)溫度、時間和超聲時間等方面做了仔細(xì)研究，獲得了細(xì)乳液聚合最佳的配方和實驗條件。通過對共聚物的1H-NMR和DSC分析，證明含氟單體參加了有效共聚，聚合物中各種單體的比例與反應(yīng)前的投料比大體相同，實

4、現(xiàn)反應(yīng)的預(yù)期可控。
　　 ⑵在選擇的最佳配方和實驗條件下，采用以預(yù)聚物和HDL共同作為助穩(wěn)定劑的情況下的細(xì)乳液聚合進(jìn)行了研究。篩選出了預(yù)聚物和HDL的最佳用量及配比；通過FTIR、GPC、PSDA和接觸角測定儀對單一助穩(wěn)定劑和復(fù)合助穩(wěn)定體系下生成的含氟丙烯酸酯聚合物的結(jié)構(gòu)、分子量及其分布、乳液粒徑及其分布、乳膠膜對水的接觸角進(jìn)行分析比較，實驗結(jié)果表明添加少量預(yù)聚物可以在保證體系穩(wěn)定性的同時，提高了乳膠膜的疏水性能。證明采用復(fù)合助