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含氟聚合物因其具有优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性及疏水、疏油性而广泛应用于工业生产和生活消费领域。但由于对环境和人体造成危害，长氟碳链聚合物的应用受到了越来越多的限制，并逐渐被禁用。利用短氟碳链聚合物来替代长氟碳链聚合物虽然能够从根本上解决环保问题，但其拒水、拒油性能远远低于长氟碳链聚合物。因此，设计合成既满足环保要求，又具有优异的拒水、拒油性能的环保型短氟碳链聚合物具有重要的理论和实际意义。 本文设计合成了一种具有树枝状结构的短氟碳链含氟单体及聚合物。一方面，树枝状结构增强了含氟链段的局部聚集效应，使得在成膜过程中树枝状含氟链段聚集体比单个含氟链段更易于向聚合物表面迁移，导致其表面氟含量比具有线形结构的含氟聚合物的更高;另一方面，含氟链段在树枝状结构内部空间的排列更为紧密，含氟链段之间的空间位阻限制了单个含氟链段的局部运动，使得成膜后含氟链段能够在聚合物表面形成稳定有效的屏蔽覆盖层。这两个方面的作用使树枝状含氟聚合物获得了比线形甚至“伞形”结构含氟聚合物更加优异的拒水、拒油性能。 本文首先以乙二醇单乙烯基醚为成核分子引发缩水甘油开环聚合，合成了中心含乙烯氧基的超支化聚缩水甘油醚，并研究了乙二醇单乙烯基醚脱除质子比例、缩水甘油滴加速率、缩水甘油与成核分子的用量比以及反应温度等因素对超支化聚缩水甘油醚的产率和数均聚合度、支化度以及含乙烯氧基分子的含量等结构参数的影响。在优先考虑提高含乙烯氧基分子的含量的条件下，确定成核分子去质子比为15％，单体滴加速率为0.7mmol/min，单体与成核分子用量比值为5，反应温度为110℃为最优合成条件，在此条件下合成的超支化聚缩水甘油醚的数均聚合度和支化度分别为5.0和0.51，且含乙烯氧基分子含量达89％。将超支化聚缩水甘油醚的端羟基磺酸酯化，随后用全氟己基乙基醇在碱性条件下亲核取代磺酸酯基，合成了具有树枝状结构的含氟单体。在这一过程中，考察了反应温度对磺酸酯化反应的影响，研究了全氟己基乙基醇的用量与反应温度对亲核取代反应的影响，确定20℃为磺酸酯化反应的最佳反应温度;全氟己基乙基醇的摩尔用量为磺酸酯基团的1.5倍、反应温度为40℃为亲核取代反应的最佳条件，在此反应条件下，超支化聚缩水甘油醚的端羟基几乎完全被含氟基团所取代。 采用溶液聚合法，将合成的含氟单体与甲基丙烯酸酯甲酯和丙烯酸丁酯进行自由基共聚反应，合成了具有树枝状结构的短氟碳链含氟聚合物，研究了溶剂种类、单体浓度、引发剂用量、反应温度及含氟单体用量等反应条件等对溶液聚合反应的影响，在溶剂为乙酸乙酯，单体浓度为66.7wt％、引发剂用量为单体总量的1.5wt％、反应温度为80℃、含氟单体用量为单体总量的20wt％的条件下，聚合反应速率较高，单体转化率可达94％。 通过比较不同含氟单体用量下含氟聚合物表面的水接触角，考察了含氟单体用量对含氟聚合物拒水性能的影响;在总含氟单体用量相同的条件下，比较由不同氟含量的单体制备的含氟聚合物表面的水接触角，研究了含氟单体的氟含量对含氟聚合物拒水性能的影响;将具有树枝状结构的含氟聚合物与“伞形”或线形结构的含氟聚合物在总含氟量相同的条件下进行比较，研究了树枝状结构的引入对含氟聚合物的拒水性能的影响。结果表明，随着含氟单体用量的增加，树枝状含氟聚合物的拒水性能逐渐被增强，在含氟单体用量为单体总量的60wt％时，树枝状含氟聚合物表面的水接触角可达111.3°;在含氟单体用量相同的条件下，由氟含量高的单体制备的含氟聚合物的拒水性能优于由氟含量低的单体制备的含氟聚合物的拒水性能，这种差别在含氟单体用量较高时减小，在含氟单体用量为40wt％时，两者的水接触角相差4.4°，在60wt％时则减小为0.5°;在含氟单体用量从20wt％增至60wt％的过程中，具有树枝状结构的含氟聚合物表面的水接触角始终比“伞形”含氟聚合物表面的大，树枝状结构的引入使含氟聚合物的拒水性能相比于“伞形”结构含氟聚合物得到增强。