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本文对氟聚合物结构与特性、制备方法、表面性能以及应用领域作了综述性的介绍。由于氟原子的特性,含氟聚合物除了有较好的热稳定性和化学惰性外,其表面性能更为优异,主要表现为良好的自清洁性和憎水憎油性。基于这点,含氟丙烯酸聚合物被广泛应用于纺织、皮革,涂料、包装等领域。
本文以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟基丙烯酰胺、丙烯酸单体为原料,采用预乳化一半连续滴加的方法制备核壳型含氟丙烯酸酯聚合物乳液,并配制成涂料对涂膜性能进行了研究讨论。论文分为两个部分。
第一部分研究壳层含氟丙烯酸酯核壳乳液的配方设计及合成工艺。为了获得含氟乳液的最佳配方及其最佳实验条件的控制,实验着重对单体的配比,甲基丙烯酸十二氟庚酯的用量,乳化剂的种类、用量、配比,反应温度,引发剂用量,PH值的调节,功能单体的用量等方面做了仔细的研究；用FTIR表征了含氟丙烯酸酯共聚物乳液的化学组成,用TEM和DSC表征了乳胶粒子的结构,马尔文激光粒度分布仪对乳液粒径及粒径分布进行测定；用TGA测试了乳胶膜的热稳定性。用X射线光电子能谱仪研究了乳胶膜的表面性能。结果表明氟基团具有较强的趋表现象,经过热处理后,表面氟的含量增加了将近5倍。膜的吸水率随着含氟单体的加入量的增加逐渐变小。当含氟单体的用量为6.8wt％时,其吸水率为3.23％。用冻融稳定性、储存稳定性和钙离子稳定性等表征了乳液的稳定性。
第二部分通过对涂层的污染影响因素分析,确定了各种组分对涂层沾污性能的影响。实验结果表明：颜料的PVC在47％以下时,可以降低吸入性污染；成膜助剂添加量为5％、重质碳酸钙占颜填料体积的15％可以有效的提高涂层的抗污性能。乳化剂在核壳两相的比为2:1且添加量为3％时。涂膜的综合性能最好。壳层含氟单体的加入使水接触角不断增加,当水接触角低于90°时,耐污性能随着接触角的增加逐渐变好；超过90°后耐污性能下降；功能性单体N-羟基丙烯酰胺的加入量为1.5％时有利于涂膜的耐污性、附着力等性能的提高。