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近年来,各项环保法规逐渐出台,人们对环境友好的重视程度与日俱增,聚氨酯(PU)中因有大量有机溶剂而无法满足健康环保这一要求,因此对环境污染较小的水性聚氨酯材料(WPU)应运而生。然而WPU却有着耐水、耐热性和力学性能较差这一弱势,为了改善其性能,我们采用含氟丙烯酸酯(FA)对其进行改性,以期得到性能、安全与环保兼备的优良产物。实验采用聚四氢呋喃二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为接枝剂,全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)为改性剂合成了一系列FA改性水性聚氨酯乳液(WPUFA),并干燥成膜。分别考察了HEMA含量、FA含量与不同的内部结构对其乳液与胶膜性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、光学性能、接触角、力学性能、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等对其表征。(1)合成不同HEMA含量的WPUFA乳液,表征发现HEMA含量对合成的乳液和胶膜性能有一定的影响,其少量或者过量时都无法同时达到综合性能的优异,只有当HEMA与-NCO基团摩尔比相同时,得到的产物较为理想。(2)合成一系列不同FA含量的WPUFA乳液,表征发现FA含量对改性的乳液及胶膜性能有很大的影响。FA含量增加,乳液粒子粒径变大,黏度变低,胶膜耐水性、力学性能、耐热性能都有不同程度的提升,但透光率变差。且通过SEM图像可以清楚的观察到加入FA之后胶膜断面出现的相分离现象,随着FA含量增多,胶膜中观察到相分离现象会更明显。同时对胶膜进行了成膜温度和后处理温度对胶膜表面性能影响的测试,结果表明当成膜温度和热处理温度升高时,接触角变大,但不会持续变大,温度达到一定程度后接触角不增反降。(3)通过不同反应方式合成三种不同结构的WPUFA乳液,表征发现形成WPU-FA交联型结构的乳液粒径小,胶膜力学性能和耐热性都比较优异,胶膜吸水率低,但接触角小于非交联结构。非交联结构的乳液接触角较大,但是其力学性能较差。而WPU自交联型结构的乳液及胶膜性没有表现出突出的性能。