陽(yáng)離子含氟丙烯酸酯聚合物乳液的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、防水防油紙?zhí)娲斐砂咨廴镜乃芰袭a(chǎn)品，發(fā)展綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，是社會(huì)進(jìn)步的需要，發(fā)展的趨勢(shì)；而添加含氟丙烯酸酯聚合物防水防油劑是一個(gè)最有效的方法。因含氟聚合物有優(yōu)異的高表面活性、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性和憎水憎油性能（三高一低），在建筑、電子、船舶、航空、造紙、印刷、織物整理等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，如可用作皮革、紙張及織物的防水、防油、防污劑。陽(yáng)離子含氟丙烯酸酯共聚物乳液應(yīng)用于造紙工業(yè)，可作為表面處理劑，用于表面施膠和漿內(nèi)施膠。本文對(duì)含

2、氟乳液表面施膠的作用機(jī)理及其對(duì)紙張的防水防油機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　 本研究以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯（FM）為主要單體，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）為功能性單體，以羥甲基丙烯酰胺（NMA）為交聯(lián)單體，采用無(wú)皂乳液聚合制備出穩(wěn)定的多元陽(yáng)離子型含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了乳液聚合的影響因素以及乳液和乳膠膜的相關(guān)性能，測(cè)定了含氟丙烯酸酯共聚物的結(jié)構(gòu)與性能。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 （1）無(wú)皂

3、乳液聚合制備含氟丙烯酸酯共聚物乳液的較佳工藝：種子聚合法、氧化還原引發(fā)劑。w（DMC）=10％，m（FM）：m（BA）：m（NMA）=38：42：5，w[m（KPS）：m（NaHSO3）=1：0.6=≈4％-5％，聚合溫度70℃～80℃，pH=7-8，在反應(yīng)初期加入1/4的單體及引發(fā)劑，反應(yīng)30min，然后在2h內(nèi)緩慢滴加完剩余單體及引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)4h。
　　 （2）硬軟單體配比為1：1～1：1.5范圍內(nèi)，乳膠膜的成膜性能較好

4、；引發(fā)劑用量增加，乳膠膜的耐水性降低；含氟單體量增加，乳膠膜的耐水性、耐溶劑性隨之增強(qiáng)，乳膠膜的拉伸強(qiáng)度隨之增大，斷裂伸長(zhǎng)率隨之減小。
　　 （3）通過(guò)液體在乳膠膜表面接觸角大小的變化，表明熱處理有利于含氟共聚物中的含氟鏈段在乳膠膜表面富集；隨著含氟單體量的增加，乳膠膜表面自由能下降。
　　 （4）FT-IR證實(shí)了P（BA-DMC-FM-NMA）中各單體單元的存在；TEM測(cè)定乳液粒子呈規(guī)則的球形，顆粒表面光滑，粒子分布較

5、為均一，經(jīng)測(cè)量計(jì)算乳膠粒平均粒徑為96～102nm； DLLS測(cè)定乳液粒子分布較為均一，乳液平均粒徑為92.0nm； DSC測(cè)定共聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃；共聚物的單個(gè)Tg說(shuō)明共聚物中各個(gè)組分的相溶性很好，不存在微相分離區(qū)，這也為水溶液無(wú)皂共聚合能夠代替溶液聚合提供了有力的證據(jù)。
　　 （5） SEM發(fā)現(xiàn)，未進(jìn)行表面施膠的紙張，紙張纖維比較松散，細(xì)小纖維容易脫落。經(jīng)表面施膠的紙張，細(xì)小纖維互相粘結(jié)成片后和粗纖維貫串起來(lái)，從而使