核殼型含氟烴基聚丙烯酸酯的共混梯度研究.pdf

1、含氟烴基聚丙烯酸酯具備優(yōu)異的表面性能和耐化學(xué)腐蝕性、穩(wěn)定性等，應(yīng)用廣泛。但含氟單體的市場造價較高，大范圍應(yīng)用存在一定限制。本文設(shè)計制備核殼型含氟烴基聚丙烯酸酯和無氟聚丙烯酸酯，并使用自組織技術(shù)，將含氟丙烯酸酯聚合物乳液與無氟丙烯酸酯聚合物乳液共混成膜，制備出兼具各組分性能、結(jié)構(gòu)與性能平緩過渡而無不良界面、又能減少含氟單體用量以降低成本的聚合物共混梯度材料，研究制備的聚合物乳液和共混乳膠膜的結(jié)構(gòu)及性能。
　　首先，采用預(yù)乳化-半連續(xù)

2、種子乳液聚合法制備核殼結(jié)構(gòu)的含氟丙烯酸酯聚合物乳液，其中核相單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，殼相單體為MMA、BA和甲基丙烯酸六氟丁酯(F6MBA)，且F6MBA在殼相中比例不同，分別為4％、8%、15%、30%、50%。同時也制備了無氟聚合物乳液(PMMA-co-BA)。通過動態(tài)光散射檢測了聚合物乳液的粒度分布和穩(wěn)定性，通過紅外光譜測試分析了聚合物的成分，通過透射電鏡表征了含氟乳膠粒的核殼結(jié)構(gòu)。
　　然后，將

3、制備的不同氟含量的核殼型含氟丙烯酸酯聚合物乳液與無氟丙烯酸酯聚合物乳液共混成膜，通過靜滴接觸角測試、反射紅外光譜、拉曼光譜、掃描電鏡能譜等表征了共混乳膠膜的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明，隨著殼相中氟單體用量增大，含氟共混乳膠膜與空氣界面(F-A)的表面能降低；經(jīng)過120℃熱處理后，共混膜的表面能也降低，且隨著退火時間的延長，共混膜的表面性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。共混體系中含氟量僅為16.7%時，共混膜F-A面的表面能可降至18.75mN/m，達(dá)到含氟

4、均聚物膜的性能。同時檢測到共混乳膠膜的斷面方向具有氟元素的濃度梯度分布。
　　此外，為了驗證氟元素在乳膠粒中的位置結(jié)構(gòu)對含氟共混乳膠膜性能的影響，制備了殼相含氟、核相含氟兩種核殼結(jié)構(gòu)的含氟丙烯酸酯聚合物乳液，以及F6MBA、MMA、BA三元無規(guī)共聚的含氟聚合物乳液，也制備了PMMA-co-BA乳液。借助動態(tài)光散射測試和透射電鏡表征了聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。再將這三種不同結(jié)構(gòu)的含氟乳液與PMMA-co-BA乳液共混成膜，并分別在120℃