含氟丙烯酸剖析
含氟丙烯酸酯共聚物乳液的结构与性能
ＣＨＥＮ ａ ｇｍ ｅ Ｇｕ ｎ － ｉ， ＣＨＥＮ ｉ ｇ ， ＣＡＯ Ｙａ ｇ ， Ｈ Ｕ ＡＮＧ － ｉ ｇ Ｐ ｎ￣ ｎ Ｙｉ ｎ ２ ｐ
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（ ． ｈ ｏ ｆ ｔｒ ｌ ａ ｄＣ ｅ ｃ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ａｎ ｕ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｃ ｉｅｔ ｒ １ Ｓ ｏ ｌ Ｍａ ｅｉ ｓ ｎ ｈ ｍｉａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈ ｉ ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ａｒｈｔ ｃｕ ｅ＆ Ｉ ｄ ｓｒ ，Ｈｅｅ ３ ６ １ Ｃ ｎ ，２ Ｓ ｈ ｏ ｆ ｈ ｍ－ ｃ ｏ ａ ｉ ｔ ｎ ｕ ｔｙ ｆｉ ０ ０ ， ｈ ａ ． ｃ ｏ ｌ Ｃ ｅ ２ ｉ ｏ
ａ ｄｍ ｅｈ ｌ ｅｈ ｌａ ｒ ｌｔ ｓｔ ｅｍｏ ｏ ｅ ｓ Ｔｈ ｏ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔｕ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｃ ｐ ｌｍｅ ｓｗ ｅｅ ｎ ｔ ｙ ｔ ｙ— ｃｙ ａｅａ ｈ ｎ ｍ ｒ ． ｍ ｅｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓａ ｄ ｓｒ ｃｕ ｅｏ ｈ ｏ ｏｙ ｒ ｒ ｃ ａ ａ ｔｒｚ ｄ ｂ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｖ ＦＴＩ ａ ｄ ｅ Ｒ ｎ Ｈ— ＮＭ Ｒ．Ｔｈ ｅ ｕｔ ｄ ｃ ｔｄ ｔ ａ ｈ ｏ ｔ ｎ ｆ ｉ ｈ ｏ ｏｙ ｅ ｓｉ — ｅｒ ｓ ｌ ｉ ｉａ ｅ ｈ ｔｔ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｎｔ ｅｃ ｐ ｌｍ ｒ ｓｎ ｏ Ｆ ｎ ｃ ｅ ｓ ｄｗｉｈ ｔ ｅｉｃ ｅ ｓ ｆｆ ｏ ｏ ｃｙ ａｅｉ ｈ ｎ ｍ ｅ ｓ Ｔｈ ｅ ｕｔ ｙｔ ｅＸＰＳ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｒａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅｏ ｌ ｒ ａ ｒ ｌｔ ｔ ｅｍｏ ｏ ｒ． ｕ ｎ ｅｒ ｓ ｌｓｂ ｈ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ
中 图分 类 号 ： ３ ． Ｏ６ １ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３５ ６ （０ ８ ０ —２ ３０ １０ —０ ０ ２ ０ ） ８１ ６ —４
含氟丙烯酸酯聚合物
Zhongxi Huang Jun. 15烯酸三氟乙酯 四氟乙烯 甲基丙烯酸甲酯 二甲基硅氧烷 表面张力 (dyn/cm） ） / 19 18.5 39 24 氟含量 （%） ） 37 34 76 0 0
单体名称均聚物 丙烯酸三氟乙酯 甲基丙烯酸三氟乙酯 丙烯酸五氟丙酯 甲基丙烯酸五氟丙酯 甲基丙烯酸八氟戊酯 甲基丙烯酸十七氟壬酯 甲基丙烯酸十七氟癸酯
R2 -H -H -H -H -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -F -F -CF3
Q 0.42 0.97 0.79 0.78 0.74 1.13 1.38 2.24 1.51 0.47 0.49 0.8
e 0.60 1.13 1.36 1.15 0.40 0.98 1.30 1.2 0.94 0.73 0.68 2.9
根据单体竞聚率调节聚合工艺获得所需结构的共聚物
应用 1-整理剂
整理剂
织物整理剂
拒油，拒水，抗污 最主要的用途
含氟织物整理剂牌号
公司 3M Dupont Howchst Atochem Asahi Daikin 商品名 Scotchgard Teflon Nava Foraperle Asahi-Guard Unidyne
皮革整理剂
拒油，拒水，抗污
纸张整理剂
光亮，耐磨，拒水 含氟丙烯酸酯的主要应用
应用 2-涂料
作用：耐候，防腐，清洁 领域 建筑 汽车涂料 防腐涂料 电子产品 印刷电路板防潮 石材 防腐 清洁 家具 文物保护 人行横道线 耐候性、粘结力和耐磨性 光纤 低折射率
含氟丙烯酸涂料-较大的市场空间 有待于进一步开发 含氟丙烯酸涂料 较大的市场空间-有待于进一步开发 较大的市场空间
Tg（℃） （ -10 81 -13 73 46 56 57
含氟丙烯酸酯复合乳液的制备及性能
含氟丙烯酸酯复合乳液的制备及性能潘菲;艾春玲;易英;柯友明;黄畴【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2012(45)1【摘要】含氟丙烯酸酯性能优异,目前以丙烯酸六氟丁酯(HFBM)单体合成水性含氟丙烯酸酯乳液的报道较少。
以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为主要单体,HFBM为功能单体,采用预乳化工艺合成了含氟丙烯酸酯复合乳液,优化了乳液合成条件(复合乳化剂配比、引发剂用量、含氟单体用量),并用红外光谱和热重分析研究了优化条件合成乳液的结构和其所成乳胶膜的热稳定性。
结果表明:复合乳化剂中m(十二烷基硫酸钠)∶m(曲拉通X-100)=3∶2,引发剂(过硫酸钾)用量为1.0%,含氟单体用量为9%时,合成的含氟丙烯酸酯复合乳液性能最好,具有较大的单体转化率和较小的凝胶率,乳胶膜有较大的拉伸强度;HFBM被成功地引入聚合物链段结构中,并使聚合物的热稳定性大幅提高。
【总页数】4页(P17-19)【关键词】复合乳液;含氟丙烯酸酯;氟单体;拉抻强度;热稳定性【作者】潘菲;艾春玲;易英;柯友明;黄畴【作者单位】武汉理工大学化学工程学院,湖北武汉430070;广州沙河区伍仙桥1300,广东广州510000【正文语种】中文【中图分类】TQ630.6【相关文献】1.聚氨酯-含氟丙烯酸酯防水防油性复合乳液的制备及性能 [J], 辛华;李小瑞;沈一丁2.含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯纳米复合乳液制备及性能研究 [J], 祝阳;吕满庚;孔中平;顾建惠;常东亮3.细乳液聚合制备纳米SiO2/含氟丙烯酸酯复合乳液及其性能研究 [J], 张静;曾幸荣;李红强;赵富春4.聚含氟丙烯酸酯/蒙脱土复合乳液的制备及性能研究 [J], 柯友明;易英;吴欢;黄畴;郑志云5.纳米SiO_2/含氟丙烯酸酯共聚物复合乳液的制备与性能及聚合动力学研究 [J], 姚丽;杨婷婷;程时远因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含氟丙烯酸酯聚合物
Zhongxi Huang Jun. 15th 2011
含氟丙烯酸酯聚合物
名称
丙烯酸三氟乙醇酯 甲基丙烯酸三氟乙酯 四氟乙烯 甲基丙烯酸甲酯 二甲基硅氧烷
表面张力 (dyn/cm） / 19 18.5
39 24
氟含量 （%） 37 34 76
0 0
单体名称均聚物 丙烯酸三氟乙酯
Tg（℃） -10
含氟丙烯酸酯聚合物：低表面能
甲基丙烯酸三氟乙酯
81
丙烯酸五氟丙酯
-13
甲基丙烯酸五氟丙酯
73
甲基丙烯酸八氟戊酯
46
甲基丙烯酸十七氟壬酯 56
甲基丙烯酸十七氟癸酯 57
根据应用，含氟丙烯酸酯与非氟单体共聚
单体竞聚率-Q，e值
几种丙烯酸酯单体[R1O(O)CC(R2)=CH2]的Q-e值*
R1
R2
Q
e
Thanks for your attention.
CH3CF3CH2-
-H
0.42
0.60
-H
0.97
1.13
(CF3)2CH-
-H
0.79
1.36
CF3CF2CF2CH2-
-H
0.78
1.15
CH3-
-CH3
0.74
0.40
CF3CH2(CF3)2CH-
-CH3
1.13
0.98
-CH3
1.38
1.30
CF3CFHCF2CH2-
-CH3
2.24
1.2
公司 3M Dupont Howchst Atochem Asahi Daikin
商品名 Scotchgard Teflon Nava Foraperle Asahi-Guard Unidyne
含氟丙烯酸聚合物的制备和表面性能的研究
含氟丙烯酸聚合物的制备和表面性能的研究摘要人们用各种各样的烃类单体和全氟烷基乙基丙烯酸一起，采用自由基溶液聚合的方法，已制备出一系列新奇的聚合物。
采用两种不同的方法把1加入反应堆制得的聚合物备受关注。
通过选择合适的反应条件，可以控制聚合物的结构。
产物即含H2C=C(CH3)CO2(CH2)2(CF2)n F的丙烯酸聚合物在固态时显示出很好的表面活性。
表面活性的大小取决于单体1的加入方法。
该聚合加工成薄膜可应用于各种各样的表面。
当单体1的质量分数在1.5%的水平时，可以形成防水防油的表面。
一般而言，水的接触角（前进接触角）是80°-115°，十六烷的接触角（前进接触角）是60°-70°。
另外，当采用角度依赖的化学分析用电子能谱法(ESCA)和次级离子质谱(SIMS)深度剖视法研究该聚合物时，我们发现膜中的氟含量曲线出现一个陡峭的峰值。
介绍有机聚合物的膜已经应用于多种材料的涂料上。
在这些应用中，当出现粘结问题时，这些膜的表面性能就变得很重要。
例如，降低一张膜的表面张力可以形成不润湿的表面。
降低一张膜的表面张力用的最多且最成功的方法之一是：在聚合物中嵌入含氟单体形成涂料。
氟可以嵌入聚合物主链。
目前已经出现了用氟化二醇和氟化醇类制备聚氨酯的例子。
人们已经研究了用氟类聚合物和烃类聚合物的混合物来降低膜的表面张力。
有好几个报道利用的是热焓驱使链端倾向于在表面富集和氟一起来改变表面张力。
用化学方法把氟单体嵌入制得共聚物和把全氟烷基接枝到聚合物上，二者都可以降低表面张力。
但是，之前的研究大多集中在含氟质量分数相对较大的聚合物上，现在的研究将会证明我们不一定要用含大量氟成分的物质来达到降低表面张力的目的。
有例可证：把少量以全氟烷基终止的聚乙稀混入聚乙烯中可以降低表面张力，而且目前的体系是可交叉的，在不用处理粘稠溶液或熔体的情况下，可以获得高分子量且耐用的膜。
分子的表面活性很大程度上决定了表面张力降低的多少。
丙烯酸氟烷基酯聚合物涂膜憎水性能研究
Vol 136No 14・12・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第36卷第4期2008年4月作者简介:丁建华,男,在读硕士研究生,研究方向:高分子材料的研发。
丙烯酸氟烷基酯聚合物涂膜憎水性能研究丁建军 梅一飞(中国建筑材料检验认证中心化学部,北京100024)摘 要 分析了合成丙烯酸氟烷基酯所需的各类单体及其各自在共聚物中所发挥的作用,描述了憎水表面的形成过程,重点分析了侧链结构对聚合物涂膜憎水稳定性的影响。
提出通过分子设计,选择恰当的氟烷基侧链、无氟烷基侧链以及间隔链,通过表面结晶或交联的方法来限制表面结构重组,从而提高其憎水稳定性。
关键词 丙烯酸氟烷基酯,侧链,表面结构重组,憎水稳定性Study on the hydrophobicity of fluoroalkyl acrylate polymers f ilmDing Jianjun Mei Y ifei(China Building Material Test &Certification Center ,Beijing 100024)Abstract The monomers used to synthesize fluoroalkyl acrylate polymers and their effects on the copolymers prop 2erities were analyzed ,respectively.The formation of hydrophobic surface was described ,and the emphasis was given to the influence of the structure of side chains on the hydrophobic stability of the film.Molecular design was proposed ,that is ,by chosing proper fluoroalkyl side chains ,fluorine 2f ree alkyl chains and space chains ,the surface rearrangement can be re 2stricted through crystallization or crosslinkage on the top surface ,hence the hydrophobic stability of the film can be im 2proved.K ey w ords fluoroalkyl acrylate ,side chain ,surface rearrangement ,hydrophobic stability 含氟丙烯酸酯聚合物融合了含氟聚合物众多优异性能和丙烯酸酯类的良好成膜性、亲水性、对基材的附着力等优点,且聚合物较低的氟含量可在很大程度上改善涂膜表面性能,因而受到国内外越来越多的关注。
含氟丙烯酸酯乳液合成及其内墙涂料防涂鸦性的研究
含氟丙烯酸酯乳液合成及其内墙涂料防涂鸦性的研究伍雪芬;王小妹;李建明【摘要】以烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS -1)、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(CO - 436)和NP - 10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂进行了含氟丙烯酸酯乳液聚合研究,测定不同含氟单体含量制备的乳液干膜及漆膜与水、油的接触角,比较含氟单体含量、不同交联单体及含量对涂膜耐污性能的影响.研究结果表明:随含氟单体含量增加,乳液干膜及涂膜与水、油接触角增大；由12%甲基丙烯酸十二氟庚酯、5%双丙酮丙烯酰胺所合成的含氟丙烯酸酯乳液,稳定性高,耐沾污性好；当乳液含量为涂料配方总量的36%时,涂膜对水彩污迹的耐污性能明显改善,且遮盖力好.%The fluorine modified acrylate emulsion polymerization was studied using COPS - 1, C0436 and NP - 10 as compound surfactants, ammonium persulfate as initiator. The water and oil contact angles on the emulsion films and its paint films were measured. The influence of amount of fluorinated monomers, the kind and dosage of crosslinking monomer on stain resistance of the paint film was investigated. The results indicated that both the water and oil contact angles increased with the increase of fluorinated monomers'amount. The optimal G04 dosage was 12% and DAAM dosage 5% , and the fluorine modified ac rylate emulsion prepared by the optimal formulas displayed high stability and good stain resistance. The re sistance to watercolor stain on paint film was improved and showed good hiding power when the emulsion content was 36% of the total formula.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2012(042)008【总页数】4页(P18-21)【关键词】含氟丙烯酸酯乳液;内墙涂料;耐沾污;防涂鸦【作者】伍雪芬;王小妹;李建明【作者单位】中山大学化学与化学工程学院,广州510275;中山大学化学与化学工程学院,广州510275;中山大学化学与化学工程学院,广州510275【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+3目前市场上的内墙乳胶涂料易被沾污，而且沾污以后难以擦净。
无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层的构筑及性能研究
无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层的构筑及性能研究无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层的构筑及性能研究摘要：含氟丙烯酸树脂具有优异的耐候性和耐化学性能，然而其低硬度和易磨损性限制了其在实际应用中的广泛应用。
为了克服这一问题，本研究采用无机-有机杂化技术构筑了一种含氟丙烯酸树脂涂层，并对其性能进行了研究。
结果表明，无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层具有较高的硬度和耐磨性，同时保持了良好的耐化学性能和耐候性，是一种具有潜力的涂层材料。
关键词：无机-有机杂化；含氟丙烯酸树脂；涂层；硬度；耐磨性引言：含氟丙烯酸树脂因其优异的耐候性和耐化学性能，在船舶、建筑等领域得到了广泛应用。
然而，由于其低硬度和易磨损性，限制了其在实际应用中的广泛使用。
为了提高含氟丙烯酸树脂的力学性能，研究者们采用了各种方法，包括杂化技术。
材料与方法：本实验选取了含氟丙烯酸树脂作为主要材料，并添加了一定比例的无机填料和有机改性剂。
无机填料可提高涂层的硬度和耐磨性，有机改性剂可提高涂层的耐化学性能和耐候性。
材料按一定比例混合，并通过搅拌均匀，然后采用刮涂法将混合材料均匀涂布于玻璃基材上。
涂层经干燥后，进行了一系列性能测试。
结果与讨论：通过扫描电镜观察涂层表面的形貌发现，无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层表面较为光滑，并且无明显的裂纹和颗粒。
这说明无机-有机杂化技术可以有效改善涂层的表面性态。
在硬度测试中，无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层的硬度明显高于纯含氟丙烯酸树脂涂层，说明无机填料的加入可以显著提高涂层的硬度。
耐磨性测试结果表明，无机-有机杂化含氟丙烯酸树脂涂层的耐磨性较好，相对于纯含氟丙烯酸树脂涂层有明显的改善。
这表明通过无机-有机杂化技术构筑的含氟丙烯酸树脂涂层具有较好的耐候性和耐化学性。
结论：通过无机-有机杂化技术构筑的含氟丙烯酸树脂涂层具有较高的硬度和耐磨性，同时保持了良好的耐化学性能和耐候性。
这种涂层具有潜力作为一种优良的涂层材料，可在船舶、建筑等领域应用。
水性UV固化含氟丙烯酸酯涂料的制备及性能研究.pdf
探索开发水性UV固化含氟丙烯酸酯涂料的制备及性能研究何游，张力，刘金玲，李冠荣，吴业辉(广东工业大学，广州510006)摘要：以甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和2，4－甲苯二异氰酸酯为原料，通过三步反应合成了一种新型的水性可光固化含氟丙烯酸酯树脂。
利用FT－IR、PCS、TG、TGA等分析测试手段对树脂的结构及热性能进行了研究。
PCS分析结果表明：当甲基丙烯酸含量达到6%时，乳液可以获得良好的粒径分布及稳定性。
TG和DTG分析结果表明：氟改性的丙烯酸酯树脂的热性能得到显著的提高。
关键词：含氟聚合物；含氟丙烯酸酯；水性；UV固化中图分类号：TQ637.83文献标识码：A文章编号：0253－4312（2013）08－0018－06Preparation and Performance of UV－CurableWaterborne Fluorinated Acrylate CoatingsHe You，Zhang Li，Liu Jinling，Li Guanrong，Wu Yehui（Guangdong university of Technology，Guangdong510006，China）Abstract：A novel UV－curable waterborne fluorinated acrylate resin have been synthe-sized from1H，1H，2H，2H－perfluorooctyl methacrylate，methacrylic acid，hydroxyethyl meth-acrylate，n－butyl acrylate and toluene diisocyanate via a three－step reaction process．The chemical structure and thermal performance of fluorinated acrylate was characterized by FT－IR，PCS，TG and DTG．The PCS results showed that latex could get a good particle size dis-tribution and stability when the content of MAA was6%；the TG and DTG results showed that the thermal performance of fluorine modified acrylate resin was significantly improved．Key Words：fluorinated polymer；fluorinated acrylate；waterborne；UV－curing水性光固化技术具有光固化的固化速度快、污染少、节能、固化产物性能优异等优点，同时具有水性体系的安全价廉、无毒、低（或无）VOC排放等特点，能够满足目前环保对VOC排放日益严格的要求，已被广泛应用于涂层、粘合剂和油墨等领域［1－2］。
含氟丙烯酸酯共聚物的结构
含氟丙烯酸酯共聚物的结构一、引言含氟丙烯酸酯共聚物是一种具有优异性能的高分子材料，具有良好的耐候性、耐化学腐蚀性、耐高温性等特点，在广泛的应用中起到了重要的作用。
本文将从以下几个方面对含氟丙烯酸酯共聚物的结构进行详细介绍。
二、含氟丙烯酸酯共聚物的定义和分类1. 含氟丙烯酸酯共聚物的定义含氟丙烯酸酯共聚物是指由含氟丙烯酸酯单体与其他单体通过化学键相互连接而成的高分子材料。
2. 含氟丙烯酸酯共聚物的分类根据不同单体间的配比和反应条件，含氟丙烯酸酯共聚物可以分为以下几类：（1）含Teflon FEP（四氟乙烯-全氟乙烷-偏二氟乙烷）单体制备的FEP；（2）含Teflon PFA（四氟乙烯-全氟乙烷-偏二氟乙烷-四氟丙烯）单体制备的PFA；（3）含Teflon ETFE（四氟乙烯-乙烯基氟化物）单体制备的ETFE。
三、含氟丙烯酸酯共聚物的结构特点1. 分子结构含氟丙烯酸酯共聚物的分子结构由不同单体间的连接方式决定，一般为线性或支化结构。
2. 结晶形态含氟丙烯酸酯共聚物具有较高的结晶度，其结晶形态一般为棱柱型或板型晶体。
3. 熔融状态下的分子排列方式在熔融状态下，含氟丙烯酸酯共聚物分子呈现出无序排列或者部分有序排列的状态。
4. 分子量和分子量分布含氟丙烯酸酯共聚物具有较高的分子量和较窄的分子量分布。
四、含氟丙烯酸酯共聚物的合成方法1. 自由基聚合法自由基聚合法是制备含氟丙烯酸酯共聚物最常用的方法之一，其反应原料包括含氟丙烯酸酯单体、共聚单体、引发剂和溶剂等。
2. 离子聚合法离子聚合法是另一种制备含氟丙烯酸酯共聚物的方法，其反应原料包括含氟丙烯酸酯单体、离子型共聚单体、催化剂和溶剂等。
五、含氟丙烯酸酯共聚物的应用领域1. 塑料制品含氟丙烯酸酯共聚物可用于制备各种塑料制品，如管道、板材、薄膜等。
2. 涂料和胶粘剂含氟丙烯酸酯共聚物可用于制备各种涂料和胶粘剂，具有良好的耐化学腐蚀性和耐高温性。
3. 电缆绝缘材料含氟丙烯酸酯共聚物可用于制备电缆绝缘材料，具有良好的电绝缘性能和耐高温性能。
环保型含氟丙烯酸酯乳液的制备和性能
环保型含氟丙烯酸酯乳液的制备和性能丙烯酸丁酯（BA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）为主要单体，过硫酸钾（KPS）为引发剂，十二烷基磺酸钠（SDS）和烷基多苷（APG）为乳化剂，采用半连续种子乳液聚合工艺制备了含氟丙烯酸酯乳液。
利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度仪对产品进行了表征，详细讨论了APG的用量对单体的转化率、乳液的平均粒径和稳定性的影响。
结果显示，随着APG用量的增加，单体的转化率先增加后减小，粒径逐渐减小，离子稳定性越来越好。
标签：氟丙烯酸酯乳液；乳液聚合；烷基多苷；性能丙烯酸酯聚合物乳液已经广泛地应用于涂料、织物整理、胶粘剂、皮革等工业领域[1-4]。
乳液聚合中常用阴离子和非离子表面活性剂复配作乳化剂，最常用的有SDS/OP-10[5-6]，LAS/OP-10[7]和SDBS/OP-10[8]等。
然而非离子OP-10乳化剂属于壬基酚聚氧乙烯醚类乳化剂这类乳化剂在环境中具有生物累积性和持久性，且壬基酚聚氧乙烯的分解产物壬基苯酚是内分泌系统的破坏者。
欧盟委员会早就建议实行降低环境风险战略，明令禁止直接排放含有壬基酚聚氧乙烯醚作为表面活性剂的物质到工业废水中，更加严格地控制其它含壬基酚聚氧乙烯醚的物质在工业上的排放[9]。
烷基多苷是一种用脂肪醇和葡萄糖作为原料合成的非离子表面活性剂[10，11]。
烷基多苷有着较低的毒性，极好的生物降解性以及其它的优异性能[12，13]。
近些年，烷基多苷已引起了人们广泛的研究兴趣并在很多领域已从事了相关研究[14～18]。
但是以烷基多苷为乳化剂合成含氟丙烯酸酯乳液还未见报导。
本文以环保型烷基多苷（APG1214）为非离子表面活性剂代替OP-10，以SDS为阴离子乳化剂，采用阴离子和非离子乳化剂复配，以BA，MMA，HFMA为主要单体，KPS为引发剂，采用半连续种子乳液聚合工艺，合成了丙烯酸酯聚合物乳液。
含氟丙烯酸酯聚合物结构对性能的影响分析
含氟丙烯酸酯聚合物结构对性能的影响分析
喻燕娟;曹毅;邱堪辉
【期刊名称】《化工生产与技术》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘要】将含氟基团引入丙烯酸酯合成的丙烯酸聚合物,不仅具有丙烯酸酯原有的各种性能优势,还可以赋予其更多含氟化合物的特性。
介绍了含氟丙烯酸酯类聚合物的主要种类(均聚物、共聚物)及其典型的合成方法,总结分析了影响含氟丙烯酸酯类聚合物性能的关键因素,指出合成更加环保、成本低廉、性能媲美长链氟丙烯酸酯等优异表面性能的含氟丙烯酸酯类聚合物是未来研发方向。
【总页数】7页(P7-11)
【作者】喻燕娟;曹毅;邱堪辉
【作者单位】浙江巨化技术中心有限公司;巨化集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.7
【相关文献】
1.含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯类液晶聚合物的合成、结构与性能研究Ⅰ.含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯类液晶聚合物的合成
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4.星形含氟嵌段丙烯酸酯聚合物的合成及涂料性能
5.含氟丙烯酸酯聚合物微球填充环氧树脂涂料的结构及性能
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含氟丙烯酸酯聚合物乳液的制备及应用研究的开题报告
含氟丙烯酸酯聚合物乳液的制备及应用研究的开题报告
一、选题背景
含氟丙烯酸酯聚合物是一种高分子材料，具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性和高温稳定性等优良特性，因此广泛应用于涂料、塑料、纺织、印刷和电子等领域。
其中，乳液作为含氟丙烯酸酯聚合物的一种重要应用形式，不仅具有方便快捷、低污染、高
效节能等优点，而且可以有效的控制环保排放和产品性能。
二、研究目的
本文旨在通过调节不同的配方组成、反应条件和乳液化工艺等方式，研究获得一种高品质、高浓度、稳定性好的含氟丙烯酸酯聚合物乳液，并对其应用性能进行初步
评价和探讨，为该类乳液的发展提供参考和借鉴。
三、研究内容
（1）选择合适的含氟丙烯酸酯单体，并优化聚合反应的反应条件，获取一定分
子量和烷基侧链长度的含氟丙烯酸酯聚合物。
（2）采用乳化聚合方法，调控乳液组成和工艺，制备含氟丙烯酸酯聚合物乳液，并考察其稳定性、颗粒大小和粘度等性能。
（3）通过对比分析乳液中不同载体的作用和含氟丙烯酸酯聚合物的含量对乳液
应用性能的影响，评价其适用性和优缺点，为后续进一步改进和开发提供支持和方向。
四、研究方法
本研究主要采用聚合反应及乳化聚合方法进行材料的制备和乳液的制备，试验主要涉及材料性能测试、化学反应分析、雾化图像分析、涂料膜测试等方面，力求获取
准确、全面和客观的数据和实验结果。
五、研究意义
通过本次研究，将突破目前含氟丙烯酸酯聚合物乳液在表面涂装、复合材料、高温胶粘剂等领域的应用局限性，引发乳液材料及相关领域的新发展，并可为国家相关
政策的制定和推广提供有力的技术和理论支持。
含氟丙烯酸酯聚合物乳胶膜表面性质
保 护 、模 具 隔 离 剂 、润 滑 等 领 域［１］． 早 期 关 于 不 粘 表 面研究表明， 长链的全氟烷基丙烯酸酯均聚物的临 界 表 面 张 力 γｃ 比 ＰＴＦＥ 等 氟 烯 烃 还 要 低［２］， 因 而 含
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ： Ｏｃｔｏｂｅｒ １２， ２００６； Ｒｅｖｉｓｅｄ： Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２８， ２００６； Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｏｎ Ｗｅｂ： Ａｐｒｉｌ ３， ２００７． Ｅｎｇｌｉｓｈ ｅｄｉｔｉｏｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｏｎｌｉｎｅ ａｔ ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍ ＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅｍａｉｌ： ｐｅｎｇｓｈｕｎｊｉｎ＠１６３．ｃｏｍ； Ｔｅｌ： ＋８６２７－６８８９３２６１．
含氟丙烯酸酯共聚物结晶性与涂膜表面润湿性能研究
含氟丙烯酸酯共聚物结晶性与涂膜表面润湿性能研究
在当今时代，塑料材料已成为世界经济发展的不可或缺的材料。
尤其是含氟丙烯酸酯共聚物（FPO），广泛应用于家用塑料制品，比如涂膜、注塑制品等，其优异的耐热和耐氧化性能，使其在家用电器制造中成为重要的原料。
由于FPO具有特殊的性能，研究其结晶性和润湿性在塑料制品中的应用十分重要。
本文将对FPO丙烯酸酯共聚物结晶性及涂膜表面润湿性性能进行研究，探索FOP及其活性组分对结晶性和润湿性的影响，以期为后续塑料产品制造提供参考。
含氟丙烯酸酯共聚物（FPO）属于家用塑料产品的主要原料，它的结晶性和润湿性影响着产品的性能，故对FPO的研究尤其重要。
传统的FPO产品的结晶性好于普通的共聚物，具有优异的耐热和耐氧化性能，在家用电器制造中得到应用。
在涂膜领域，由于FPO产品对湿气吸收比较少，表面也比较乾燥，影响着后续涂装过程，故对润湿性能的研究十分重要。
本文将研究FPO丙烯酸酯共聚物结晶性及涂膜表面润湿性性能，以期发现使FPO产品更容易涂装的方法，提高家用塑料制品的性能。
- 1 -。
含氟丙烯酸剖析
四. 含氟丙烯酸酯及其聚合物的应用
4.1.含氟丙烯酸酯类聚合物的最大应用领 域就是作为纺织品的憎水、憎油整理剂。
含氟聚合物具有“三高”（高耐候性、高 耐热性、高稳定性）、“两憎”(憎水、 憎油）的特性。
含氟丙烯酸酯类整理剂基本结构：
X: 氢、甲基或氟; Y: 缓冲链节,大多数为磺酰胺基或亚乙基; Rf: 碳原子数不小于7的烷基碳氟链; R1: 碳原子数不小于8 的碳氢链; A和B: 为改善某些性能而引入的功能性基团。
1992年J．M．DeSimone等人首次将超临界二氧化 碳溶液自由基聚合法成功运用于含氟丙烯酸酯单体 的聚合上，合成了聚丙烯酸全氟辛基甲酯。
含氟丙烯酸酯均聚物的防水防油性能很好，但 是含氟单体的价格很高，采用均聚的方法合成防水 剂成本过高，很难广泛应用。
3.2 含氟丙烯酸酯的无规共聚物
(1)溶液共聚
70℃、 250r/min 、4h
聚合 物乳
液
2-3%氯化钠 溶液破乳
聚合物
水洗、干燥
产品
3.3 含氟丙烯酸酯嵌段共聚物
ATRP法制备含氟嵌段共聚物 溶剂： 环己酮 引发剂：α-溴代异丁酸乙酯 催化剂/配位剂：CuBr/五甲基二乙基三胺 氟单体：丙烯酸全氟烷基乙基酯 共聚单体：BMA/MA/MMA等
当含氟聚合物在固体表面成膜后，含氟的 长侧链能够在界面伸展而又定向排列，使底材 的表面能显著降低，使含氟聚合物显示出较强 的憎水、憎油的特性。
4.2.水性氟涂料
具有强的耐候性、耐化学腐蚀性、耐沾污性等 特点外，还具有安全、环保的优点。与有硅和烯酸 酯类化合物相比，含氟化合物在憎水油性、防污性、 耐洗性、耐摩擦性、耐腐蚀性等各方都具有不可比 拟的优势。
4.3 密封圈
含氟丙烯酸酯乳液高疏水性与低氟含量的平衡探索
（ 上 海大学材料科 学与工程 学院 高分子材料 系， 上海 ２ ０ ０ ４ ４ ４ ）
摘 要 ： 为 了研究 含氟 丙烯 酸酯 乳液 涂膜 的疏 水性 与氟 含量 的平 衡 关 系 ， 以 甲基 丙烯 酸 十 二氟 庚 酯（ Ｄ Ｆ Ｈ Ｍ） 为含氟 单体 ， 双丙 酮丙 烯 酰胺 （ Ｄ Ａ Ａ Ｍ） 和 己二 酸 二酰肼 （ Ａ Ｄ Ｈ） 为交 联 单 体 ， 采用 半 连续 核 壳 乳 液聚合 的方 法合 成 了一 系列 自交联 含 氟 丙烯 酸 酯 共 聚物 乳 液 。研 究 表 明 ： 含 氟单 体 含 量 为 １ ２ ％ （ 即氟 含量 为 ６ ． ８ ４ ％， 均 以聚合 单体 的 总质量 计 ， 下 同） 时， 含 氟基 团 在涂膜 表 面可 以达 到饱 和 ， 乳 液 固 含量 可达 ３ ８ ． ２ ％； 再 添加 ４ ％交联 单体 ， 涂膜 的水 接触 角 为 １ １ ６ ． ６ 。 。当含 氟单 体 含量 降 为 ４ ％（ 氟 含量 ２ ． ２ ８ ％） 时， 通 过提 高成 膜温 度或 添加 成膜 助剂 ， 也 可使涂 膜 表面 的水 接触 角 达 到 １ ０ ４ ． ２ 。 ， 具 有 较 好 的
疏水 性能 。
关 键词 ： 含氟 丙烯 酸酯 乳液 ； 低氟 含量 ； 疏水 性 ； 自交 联 ； 半 连续 核壳 乳 液聚合
中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ４ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ２ ５ ３ — ４ ３ １ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ８ — ０ ０ ０ ８ — ０ ７
第４ ５卷 ＮＴ ＆ Ｃ ０Ａ ＴＩ Ｎ ＧＳ Ｉ ＮＤＵ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
Ｖｏ １ ． ４５ Ｎｏ． ８ Ａｕｇ ． ２ ０１ ５
２ ０ １ ５年 ８月
浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展
浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展文章标题：浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展摘要:综述了含氟丙烯酸酯的性能和用途,对含氟丙烯酸酯共聚乳液常规乳液聚合以及最新共聚方法进行了简单的介绍,总结出几种改进含氟丙烯酸酯体系表面性能的方法，并对含氟丙烯酸酯今后的研究热点和发展方向做了展望。
关键词:含氟丙烯酸酯，乳液聚合，共聚氟是迄今为止所知的电负性最大的元素，其原子共价半径（0.064nm）仅比氢原子稍大，所以当碳氢键（C—H）上的氢被氟取代后，氟原子和碳原子形成的碳氟键（C—F）的键能增加了63kJ/mol[1]。
同时由于氟原子核对核外电子及成键电子云的束缚作用较强，C—F键极性小，含有C—F键的聚合物分子间作用力较低［2］（例如PTFE的分子间作用力为32kJ/mol，而大多数聚合物的分子间作用力为4-40kJ/mol)，因而表面能低，具有非粘着性、自润滑性、憎水憎油性。
又由于氟原子可极化性小，所以折射率小，可用作光学材料。
由于材料领域对材料性能要求不断提高，氟树脂领域的研究十分活跃，至今，已有各种含氟树脂材料的合成工艺被开发出来并应用到弹性体、泡沫塑料、涂料等产品中，力学性能及表面性能都很好的含氟丙烯酸酯材料更是近年国内外研究的热点。
1含氟丙烯酸酯聚合物乳液聚合研究现状全氟丙烯酸酯聚合物是在原聚合物的侧链上引入全氟基团，由于全氟侧链取向朝外，对主链及内部分子形成“屏蔽保护”，氟原子的电子云把碳碳主键很好地屏蔽起来，保证了碳碳键的稳定性，使得全氟丙烯酸酯类聚合物物理性能稳定，耐久性及抗化学药品性好。
上世纪80年代出现的全氟丙烯酸酯聚合物乳液由于具有优异的表面特性，耐候性及环境友好性，已经在建筑涂料，纺织工业以及其他重要领域得到广泛的应用[3－5]。
含氟丙烯酸酯聚合物合成多为自由基聚合，所用引发剂大多数是水溶性过硫酸铵、过硫酸钾（钠），但也有用氧化还原体系或油溶性引发剂（如偶氮二异丁氰AIBN）来合成高性能含氟聚合物乳液的相关报道。
含氟丙烯酸酯聚合物
Tg（℃） （ -10 81 -13 73 46 56 57
含氟丙烯酸酯聚合物：低表面能
根据应用， 根据应用，含氟丙烯酸酯与非氟单体共聚
单体竞聚率-Q，e值
几种丙烯酸酯单体[R 几种丙烯酸酯单体 1O(O)CC(R2)=CH2]的Q-e值* 的 值
R1 CH3CF3CH2(CF3)2CHCF3CF2CF2CH2CH3CF3CH2(CF3)2CHCF3CFHCF2CH2H(CF2)4CH2CH3CH3CH2CH3*《含氟功能材料》
R2 -H -H -H -H -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -F -F -CF3
Q 0.42 0.97 0.79 0.78 0.74 1.13 1.38 2.24 1.51 0.47 0.49 0.8
e 0.60 1.13 1.36 1.15 0.40 0.98 1.30 1.2 0.94 0.73 0.68 2.9
含氟丙烯酸酯聚合物产品开发
市场
VOC 新的应用
技术-分子结构设计
聚合物的性能 新的结构 和其它材料结合，例如含硅聚合物
生产工艺
安全 成本 工艺稳定性
含氟丙烯酸酯聚合物有很好的应用前景。
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根据单体竞聚率调节聚合工艺获得所需结构的共聚物
应用 1-整理剂
整理剂
织物整理剂
拒油，拒水，抗污 最主要的用途
含氟织物整理剂牌号
公司 3M Dupont Howchst Atochem Asahi Daikin 商品名 Scotchgard Teflon Nava Foraperle Asahi-Guard Unidyne
皮革整理剂
拒油，拒水，抗污
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90年代，国外知名化学公司纷纷申请专利，例 如美国的3M公司，日本的大金工业株式会社。
1.3 国内发展现状
60年代，中科院上海有机化学所和上海有机氟 材料研究所，共同研制含氟整理剂。
但是进展缓慢，与国外先进水平和国内市场迅 速发展的要求相比存在很大的差距。 最近几十年发展不错，2004年11月，建立了大 连振邦万吨涂料生产基地，生产水性涂料，是亚洲 最大的氟涂料生产线。
(2) 缓冲链节 (3) 含氟烷基化合物合成
60年代发展起来，产品性能良好，但是产品是 调聚物 关键问题：
(1) 提高混合物中有效调聚物的含量；
(2) 使副产物转化利用；
(3) 能否在无污染较温和的条件下进行中间体合成。
Dupont、旭硝子、DaiKin工业等公司。
2.3 齐聚法
由于产物分支多、有醚键不能达到低表面能的 效果，一般不用于防水防油剂的合成，主要用于含 氟表面活性剂的合成。 Neos公司
当含氟聚合物在固体表面成膜后，含氟的 长侧链能够在界面伸展而又定向排列，使底材 的表面能显著降低，使含氟聚合物显示出较强 的憎水、憎油的特性。
4.2.水性氟涂料
具有强的耐候性、耐化学腐蚀性、耐沾污性等 特点外，还具有安全、环保的优点。与有硅和烯酸 酯类化合物相比，含氟化合物在憎水油性、防污性、 耐洗性、耐摩擦性、耐腐蚀性等各方都具有不可比 拟的优势。
通入氮气20min
Hale Waihona Puke 70℃、 250r/min 、4h
聚合 物乳 液
2-3%氯化钠 溶液破乳
聚合物
水洗、干燥
产品
3.3 含氟丙烯酸酯嵌段共聚物
ATRP法制备含氟嵌段共聚物 溶剂： 环己酮 引发剂：α-溴代异丁酸乙酯
催化剂/配位剂：CuBr/五甲基二乙基三胺
氟单体：丙烯酸全氟烷基乙基酯 共聚单体：BMA/MA/MMA等 优点：含氟嵌段具有向空气-聚合物界面富集的倾向， 在共聚物中引入含氟嵌段可以明显提高共聚物的憎 水憎油性。
3.2 含氟丙烯酸酯的无规共聚物
(1)溶液共聚
溶剂：含氟有机溶剂 Thomas R．R．等采用半连续溶液聚合法制备 了丙烯酸酯／苯乙烯／甲基丙烯酸全氟烷基乙酯共 聚物，通过延迟加入氟单体大大提高了氟单体的有 效利用率。
优点：一方面改善含氟聚合物的性能；另一方面又 能降低成本。 缺点：使用含氟有机溶剂来溶解含氟单体，对环境 污染比较严重。
二. 含氟丙烯酸酯单体的制备
1. 电解氟化法 1. 调聚法 2. 齐聚法
2.1 电解氟化法
缺点：生产成本高、产率低，需要专门的电解设备。 优点：保留有活性官能团的全氟链烃化合物，制备 含氟表面活性剂很方便，用 HF 作氟化剂原料，价格 便宜产品性能好
美国3M、日本油墨。
2.2 调聚法
(1) 含氟烷基碘化物的合成
1.2 国外发展现状
20世纪50年代，国外就开始了对有机氟防水防 油剂的研究。 50 至 60 年代的研究中，多是低分子氟碳疏水疏 油剂。 60年代后期，日本、西欧相继开发出含氟丙烯 酸酯的织物整理剂。 70年代，人们开始研究含氟烷基丙烯酸的聚合 物，发现 CF3是降低表面张力最有效的基团。 80年代，聚合方法在全氟丙烯酸酯聚合物的制 备中得到应用。
三. 含氟丙烯酸酯的聚合物
1. 含氟丙烯酸酯均聚物
2. 含氟丙烯酸酯的无规共聚物
3. 含氟丙烯酸酯嵌段共聚物 4. 含氟丙烯酸酯核壳型聚合物
3.1 含氟丙烯酸酯均聚物
含氟丙烯酸酯单体难以被一般的溶剂溶解，因 此采用溶液聚合时需要采用含氟的有机溶剂。 Hayakawa 等人在四氢畎喃 (THF) 和三氟三氯乙烷 混合溶剂体系下，合成了聚甲基丙烯酸 (N 一全氟环 烷基)酰胺酯。 1992年J．M．DeSimone等人首次将超临界二氧化 碳溶液自由基聚合法成功运用于含氟丙烯酸酯单体 的聚合上，合成了聚丙烯酸全氟辛基甲酯。 含氟丙烯酸酯均聚物的防水防油性能很好，但 是含氟单体的价格很高，采用均聚的方法合成防水 剂成本过高，很难广泛应用。
(2) 乳液聚合
聚合介质：去离子水
乳化剂：十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠。
调节pH：碳酸氢钠、氨水等。
引发剂：过硫酸钾
聚合实例：
丙烯酸丁酯
1，1，5—三 氢全氟戊基 丙烯酸酯
甲基丙烯酸 缩水甘油酯
加热至40℃
过硫酸钾
十二烷基苯 磺酸钠 碳酸氢钠
四 口 烧 瓶
快速搅拌600r/min 预乳化30min
报告人：韩建龙
内容
一. 概述
二. 含氟丙烯酸酯单体的制备
三. 含氟丙烯酸酯的聚合物
四. 含氟丙烯酸酯及其聚合物的应用 五. 研究展望
1.1 含氟丙烯酸酯的结构式
一. 概述
Y Rf
Rf：碳原子数不小于7的烷基碳氟链。 Y ：缓冲链接，碳氟链极性很强，容易造成 分子的稳定性减弱，一般为 CH2CH2 、 SO2NH 等。
4.3 密封圈
丙烯酸酯橡胶(ACM)具有优异的耐油性和耐高温 性能，能在170℃ 高温环境中长期使用，最高使用 温度达200℃，主要用于制作汽车发动机密封圈，因 此ACM常被称为“车用橡胶”。
五 研究展望
1. 完善已商业化的产品 2. 开发环保型产品
3. 开发集多种功能与一体的产品 4. 降低产品成本
含氟聚合物具有“三高”（高耐候性、高 耐热性、高稳定性）、“两憎”(憎水、 憎油）的特性。
含氟丙烯酸酯类整理剂基本结构：
X: Y:
氢、甲基或氟; 缓冲链节,大多数为磺酰胺基或亚乙基;
Rf:
R1 :
碳原子数不小于7的烷基碳氟链;
碳原子数不小于8 的碳氢链;
A和B: 为改善某些性能而引入的功能性基团。
3.4 含氟丙烯酸酯核壳型聚合物
研究背景：含氟丙烯酸酯单体的价格很高，使该聚 合物难于广泛应用。
核是非含氟丙烯 酸酯 壳是富含氟化丙 烯酸酯
降低了含氟单体的用量，提高了聚合物的综合性能， 表面还具有氟聚物的性质。
四. 含氟丙烯酸酯及其聚合物的应用
4.1. 含氟丙烯酸酯类聚合物的最大应用领 域就是作为纺织品的憎水、憎油整理剂。