核殼型含氟丙烯酸酯共聚物的合成及性能.pdf

1、聚合物材料表面性能主要與其表面化學(xué)組成、分子鏈在表面的排列堆積以及分子鏈的末端基團(tuán)等因素有關(guān),含氟丙烯酸酯聚合物由于具有獨(dú)特的長鏈氟烷基結(jié)構(gòu),因此具有極低的表面能、良好的拒水拒油和自清潔性、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.
　　本文第一部分首先采用半連續(xù)預(yù)乳化法制備了純丙烯酸酯乳液,通過改變單體的配比、單體的滴加方式、反應(yīng)溫度控制、乳化劑、引發(fā)劑用量、攪拌速度

2、以及滴加時(shí)間考察了這些因素對乳液聚合的穩(wěn)定性、單體轉(zhuǎn)化率、乳膠膜的耐水性以及乳膠粒子結(jié)構(gòu)的影響,并最終獲得了一個(gè)合適的聚合方案,為后面含氟乳液的合成提供了一個(gè)較好的配方。
　　第二部分本文以過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,十二烷基硫酸鈉(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP一10)的混合物為乳化劑,全氟單體(Zonyl TM),丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)為共聚單體,進(jìn)行乳液共聚合。在末使用含氟乳化劑的情況

3、下,合成了穩(wěn)定的乳液?？疾炝巳橐旱姆€(wěn)定性、乳膠粒的粒徑,研究各個(gè)單體用量對乳液聚合的影響,并且通過DSC、FT-IR對共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。隨后研究乳液成膜后的性質(zhì),如疏水性、吸水率等。用接觸角測定方法研究了乳膠膜的表面性能。結(jié)果表明,隨著含氟單體用量的增加,合成的乳液所成的膜,其表面接觸角逐漸增大,表面自由能顯著降低;當(dāng)含氟單體的用量為15wt％時(shí),其表面接觸角為120°。再增加含氟單體的用量,表面接觸角的變化不是很明顯。經(jīng)過熱處理

4、后,表面接觸角的有一定程度的增大。
　　但其仍存在的問題是含氟單體用量過高,工業(yè)應(yīng)用成本過高,給實(shí)際應(yīng)用帶來了困難。因此本課題基于“核殼結(jié)構(gòu)”,在不改變?nèi)橐簡误w組成的前提下控制乳液粒子結(jié)構(gòu),使核層和殼層具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,軟核能夠使乳液具有較低的MFT,既使室溫成膜性能較好,含氟硬殼則賦予涂膜較高的硬度,從而改善丙烯酸系乳膠膜的抗沾污和拒水能力。本文在殼層引入含氟鏈段不僅使聚合物具備了含氟丙烯酸酯優(yōu)良的性能,而且大大減少了含