水性含氟丙烯酸酯乳液合成及性能的研究

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1、摘要氟是元素周期表中電負性最大的元素，因此聚合物中氟原子上負電荷比較集中，電子云密布。相鄰氟原子互相排斥使含氟聚合物主鏈上連接的氟原子沿著鋸齒狀的碳－碳鏈呈螺旋狀分布，并且氟原子共價半徑非常小，聚合物的主鏈受到嚴密的屏蔽而免受外界因素的直接作用。含氟聚合物中的氟－碳鍵的鍵長小、鍵能很大；氟原子極化率低。因此，含氟聚合物具有很多特殊的性能，如：熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和耐候性、低的表面能、不粘性、耐化學腐蝕性、阻水阻油性等。利用六氟丙烯三聚體（C9F18）與甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）等原料，在三乙胺存在下，合成甲基丙烯酸全氟壬烯

2、氧基乙酯（FNEMA）；利用合成的甲基丙烯酸全氟壬烯氧基乙酯與丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）進行乳液共聚合，合成穩(wěn)定的含氟乳液。并對這種含氟乳液的穩(wěn)定性及乳膠膜的疏水性進行了研究。在三乙胺（NEt3）的存在下，利用六氟丙烯三聚體與甲基丙烯酸羥乙酯直接混合進行反應，生成甲基丙烯酸全氟壬烯氧基乙酯（FNEMA）。反應過程中未使用溶劑，降低了生產(chǎn)成本，并且有利于環(huán)保。研究了反應溫度、單體配比對FNEMA產(chǎn)率的影響；采用氣相色譜對反應過程中的1明，當C9F18:HEMA＝1:1.5（物質(zhì)的量比），溫度是

3、30℃時，F(xiàn)NEMA的產(chǎn)率最高為93％。I轉化率進行測定；通過FT-IR、H-NMR對合成的單體進行了表征。結果表以過硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉（SDS）和壬基酚聚氧乙烯醚（OP－10）的混合物為乳化劑，F(xiàn)NEMA，丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）為共聚單體，進行乳液共聚合。在未使用含氟乳化劑的情況下，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對共聚物的結構進行了表征。隨后研究乳液成膜后的性質(zhì)，如疏水性、吸水率等。

4、用接觸角測定方法研究了乳膠膜的表面性能。結果表明，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；當含氟單體的用量為20wt％時，其表面接觸角為105°，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)過熱處理后，表面接觸角的有一定程度的增大。關鍵詞：六氟丙烯三聚體，甲基丙烯酸全氟壬烯氧基乙酯（FNEMA），乳液聚合，含氟丙烯酸酯乳液IIABSTRACTFluorineisthemostnegative-electronicelement，Sonegativechargesgathe

5、redaroundfluorineatomsandelectroncloudcovereddenselyinpolymers.Thattheneighboringfluorineatomsrepelmutuallymakethefluorineatomswhichconnectwiththemainchainofthefluorine-containingpolymersspiral-shapeddistributionalongthezigzagcarbon-carbonchain.Theradiusoffluorinea

6、tomisextremelysmall，sothemainchainprotectedwell.Thefluorine-carbonbondofthefluorine-containingpolymerisshortsothebondenergyisverybig.Thepolarizabilityoffluorineatomislow.Therefore，thefluorine-containingpolymershavemanyspecialperformancessuchasthethermostability，the

7、chemicalstabilityandtheweather-resistant，thelowsurfaceenergy，thenon-adherence，chemistrycorrosivenessresistant，thewater-repellency,andsoon.Thefluorine-containingacrylatewassynthesizedbyhexafluoropropylenetrimer，HEMAandothermonomersontheconditionoftri-ethylamine

8、(NEt3)’sexistenceinthisthesis.Thefluorine-containingemulsionwascopolymerizedwiththisspecialfluorine-containingacrylate,BA,MMA,AA.TheFluorine-cont