核殼型納米SiO2-含氟聚丙烯酸酯無皂乳液的合成及其性能研究.pdf

1、含氟丙烯酸酯聚合物具有拒水拒油性、耐沾污性、耐候性、耐化學(xué)溶劑性、熱穩(wěn)定性等優(yōu)良性能，作為織物的整理劑能夠賦予織物優(yōu)良的拒水拒油性和耐沾污性。納米SiO2具有納米尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)，將其應(yīng)用于含氟聚丙烯酸酯改性，能夠進(jìn)一步提高含氟聚丙烯酸酯的防水防油性。核殼乳液聚合技術(shù)，以其獨(dú)特的粒子設(shè)計理念，將氟單體主要富集在殼層，從而在降低氟單體用量的同時又保持了有機(jī)氟聚合物原本的性能而備受人們的關(guān)注。反應(yīng)性乳化劑在

2、聚合過程中可成為聚合物的一部分，以反應(yīng)性乳化劑替代小分子乳化劑進(jìn)行乳液聚合，可避免小分子乳化劑存在的弊端。本文合成了核殼型納米SiO2/含氟聚丙烯酸酯無皂乳液，并對其性能及在織物整理劑方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究。具體研究簡述如下:
　　(1)以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)為含氟單體，采用核殼粒子設(shè)計理念，通過無皂乳液聚合技術(shù)合成了核殼型納米SiO2/含氟聚丙烯酸酯無皂乳液?？疾炝藴囟取嚢杷俣?、KH-570加料方式對乳液聚合的影響;

3、研究了引發(fā)劑用量、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的核殼比、MMA和BA的配比、反應(yīng)性乳化劑用量、丙烯酸羥乙酯(HEA)用量、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）用量、丙烯酸十八酯(SA)用量、DFMA用量以及正硅酸乙酯(TEOS)用量對無皂乳液及其膜性能的影響;對乳液的化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀形貌、粒徑大小及分布進(jìn)行了表征;對成膜進(jìn)行了表面形貌觀察和表面元素分析并探討了乳液的成膜機(jī)理。結(jié)果表明，當(dāng)采用聚合溫度為83℃、

4、攪拌速度為250r/min、KH-570在殼層乳液聚合階段的后1/4加入能夠得到轉(zhuǎn)化率高、穩(wěn)定性好的無皂乳液。透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)果顯示成功地制備具有核殼結(jié)構(gòu)的無皂乳液;原子力學(xué)顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡及能譜分析儀(SEM-EDX)結(jié)果表明含氟聚丙烯酸酯無皂乳液膜具有納米粗糙表面，通過SiO2改性，可進(jìn)一步提高其表面粗糙度。
　　(2)研究了整理劑濃度、焙烘溫度及時間對織物防水防油性能的影響，考察了MMA和BA的核殼