含氟丙烯酸共聚物的制備及性能研究.pdf

1、本文對氟聚合物結(jié)構(gòu)與特性、制備方法、表面性能以及應(yīng)用領(lǐng)域作了綜述性的介紹。由于氟原子的特性，含氟聚合物除了有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性外，其表面性能更為優(yōu)異，主要表現(xiàn)為良好的自清潔性和憎水憎油性?；谶@點，含氟丙烯酸聚合物被廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、涂料、包裝等領(lǐng)域。 本文以甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸β-羥乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯單體為原料，分別采用溶液聚合法和無皂乳液聚合法制備含氟丙烯酸酯聚合物，并對聚合物反應(yīng)

2、過程及涂膜性能進行了研究討論。 在溶液聚合過程中，以偶氮二異丁腈作引發(fā)劑，甲基異丁基甲酮作溶劑制備含氟丙烯酸酯共聚物溶液，討論了聚合溫度、引發(fā)劑、單體等對聚合過程的影響，重點探討了軟硬單體配比、氟單體用量、羥值對涂膜性能的影響，采用紅外光譜對共聚物的結(jié)構(gòu)進行了分析，采用測接觸角對涂膜的表面性能進行了測定，并將溶劑型含氟丙烯酸聚合物應(yīng)用于卷材涂料中，分析其固化性能。 以甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯制備的低聚物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的乳化劑，過

3、硫酸鉀為引發(fā)劑，采用無皂乳液聚合法制得含氟丙烯酸酯共聚乳液，對乳液進行了聚合動力學(xué)研究——通過測定單體轉(zhuǎn)化率研究反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量、氟單體用量等因素對反應(yīng)速率的影響；采用紅外光譜、示差掃描熱分析對聚合物的組成和結(jié)構(gòu)進行了分析；通過激光粒度儀、透射電子顯微鏡對乳膠粒尺寸分布和形態(tài)進行了分析；將聚合物制成涂膜，對其硬度、耐水性、耐溶劑性等性能進行分析，并采用測接觸角和XPS分析技術(shù)對涂膜的表面性能進行了測定。 總結(jié)實驗得到如下結(jié)論

4、： (1)在聚合反應(yīng)中，單體轉(zhuǎn)化率均隨著溫度的升高，引發(fā)劑用量(乳液聚合中還包括乳化劑用量)的增加而增大，即反應(yīng)速率變快，而氟單體用量對反應(yīng)速率的影響不大。 (2)與純丙烯酸聚合物相比，含氟丙烯酸酯共聚物所制得的涂膜的硬度、耐水性、耐、溶劑性、耐熱性等性能更加優(yōu)異，同時還具有極低的表面自由能(對水的接觸角在102°以上)。 (3)在乳液聚合中，乳膠粒子的粒徑隨著乳化劑、引發(fā)劑用量的增加而變小，而氟單體的用量對乳膠