含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究

含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究

安徽大学

硕士学位论文

含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究

姓名：曹阳

申请学位级别：硕士

专业：高分子化学与物理

指导教师：黄毅萍

20070401

含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究

摘要：采用半连续法制各了固含量约为３０％的含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液。使用了不同

组成的混合单体合成了不同氟组分含量的共聚物，利用傅立叶红外（ＦＴＩＲ）、核磁共振氢谱

（１Ｈ．ＮＭＰ，）技术定量分析了甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、丙烯酸丁酯（ＢＡ）、丙烯酸六氟丁

酯的用量对共聚物组成的影响。结果表明：随着氟单体组成的增加，共聚物的含氟组分含量

明显增大，并且，由于三元单体竞聚率的相互差异，ＢＡ在单体用量比率中的增大可以显著

的提高氟单体进入大分子链的能力，从而增加共聚物中的氟含量。另外，使用衰减全反射红

外光谱（朋限）、接触角测试仪表征了共聚物的表面结构和性能。结果说明：涂膜接触角与

共聚物膜表面含氟基团的密集程度有直接的联系，膜的防水性能随着表面含氟基团含量的增

大而增大。同时，将两种不同红外测试技术（ＦＴＩＲ和ＡＴＲ）对共聚物及其表面的氟组分含

量的分析结果进行对比可以看到：膜表面的氟组分含量远大于共聚物的氟组分含量，由此可

以推断，在共聚物的成膜过程中，共聚物的含氟基团有迁移到膜．空气界面的趋势，含氟侧

链在膜的表面向空气中伸展，从而大大增加了共聚物的防水性能。

同时，采用可反应型乳化剂进行了合成含氟三元共聚物乳液的尝试。使用可反应型阴离

子乳化剂和常规非离子乳化剂复配了新的乳化体系，井将其合成的乳液与常规乳化体系合成

的乳液进行对比。高速离心机对乳液聚合稳定性的研究结果表明：采用特殊的可反应型乳化

体系，其乳液的凝胶量大大减少，聚合稳定性明显提高。傅立叶红外（ＦＨＲ）、核磁共振氢

谱（１Ｈ－ＮＭＲ）、核磁共振氟谱（１琶ＮＭＲ）分析了共聚物的组成信息。结果表明：可反应型

乳化体系中随着氟单体用量的增加，共聚物中氟组分含量随之增加；氟单体用量不变时．丙

烯酸丁酯组分的增加有助于提高共聚物的氟组分含量：同样氟单体用量，采用可反应型乳化

体系合成的共聚物氟组分含量要小于采用常规乳化体系的共聚物氟组分含量。核磁共振碳谱

（”Ｃ－ＮＭＲ）的结果给出了共聚物的微观序列结构信息：在共聚物中二单元序列结构中。嵌

段共聚合的一ＭＭＡ－ＭＭＡ－、－ＢＡ．ＢＡ．链节占据了大半部分，而表征三种共聚单体之间无规共

聚合的一ＭＭＡ－ＢＡ－、小ｆＭＡ—Ｇ０４．、－ＢＡ斟链节是随着氟单体用量的增大而增大的。表面

衰减全反射技术（ＡＴＲ）、Ｘ射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）、纺织助剂防水测试和接触角的测试

结果表明：采用特殊可反应型乳化体系合成的共聚物，其防水性能明显低于同样氟单体用量

但采用常规乳化体系合成出的共聚物。

可以发现，两种乳化体系合成的含氟共聚物乳液互有优势，存在不同。为了充分发挥可

反应型乳化体系的优势，改善共聚物膜表面防水性能，对下一步工作的建议是：延氏反应时

间，或寻找新的反应活性更大的新的反应型引发剂。关键词：含氟丙烯酸酯共聚物乳液聚合防水性能

含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究

ＡＢＳＴＲＣＡＴ：Ｔｈｅｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄａｃｒｙｌａｔｅ

ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｖｉａｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｅｍｕｌｓｉｏｎｓｗａｓａｂｏｕｔ３０％．Ｗｅｈａｖｅｐｒｅｐａｒｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｕｏｆｉｎ

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ｂｙｂｅｔｔｅｒ．Ｓｉｍｉｌａｒｌｙ，ｗｅ

１，Ｃ．ＮＭＲ．ＲｅｓｕｌｔｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈａｔｆｌｕｏｒｉｎｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓｏｆＦＵＲ，１Ｈ－ＮＭＲ、１９Ｆ．ＮＭＲａｎｄｓｈｏｗｅｄｃｏｎｔｅｎｔｃｏｐｏｌｙｍｅｒｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｒｅａｃｔｉｖｅｅｍｕｌｓｉｆｅｒｗａｓ

ｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｆｌｕｏｒｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｃｏｐｏｌｙｍｅｒｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｎｏｒｍａｌｅｍｕｌｓｉｆｅｒ．”Ｃ．ＮＭＲｒｅｓｕｌｔｓｈ …… 此处隐藏：2035字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……