氟碳表面活性剂的应用—高聚物添加剂

高聚物添加剂

氟碳表面活性剂广泛应用于高聚物材料，作为添加剂具有各种各样不同的作用。

非离子氟碳表面活性剂可作为硫化或未硫化橡胶的防结块剂(anti—blocking agent)。聚氯乙烯薄膜或皂化乙烯-醋酸乙烯共聚物用氟碳表面活性剂C8F17S02NRCH2CH20(CH2CH20)10H 处理可降低摩擦力和结块。

用阳离子氟碳表面活性剂作表面处理可以增加含有氟碳聚合物的透析膜的水穿透性。 用从六氟丙烯环氧齐聚得到的氟碳表面活性剂(1)处理聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯和氯乙烯．烯单体共聚物，可以使这些聚合物有较低的临界表面张力。

氟碳表面活性剂能够改善纤维或复合树脂的填料的润湿性。可以使粘性树脂中包含的空气气泡更容易离开树脂本体。

阳离子氟碳表面活性剂吸附在聚合物颗粒表面使表面带正电荷，容易进行共电镀，如帮助聚四氟乙烯和金属共电镀在底物上。

阴离子氟碳表面活性剂可防止腈基橡胶密封剂周围的矿物油浅漏。两性氟碳表面活性剂可以使硅橡胶密封剂具有防污性能。

氟碳表面活性剂用于高聚物作用各异，举一些例子如下。

(1)阻止增塑剂扩散[7] 在弹性体中加入氟碳表面活性剂可以有效阻止其中增塑剂向弹性体表面扩散迁移，这时弹性体的表面是含氟碳表面活性剂的表面层。例如含有聚乙二醇-聚亚甲基苯基异氰酸酯-聚丙二醇的嵌段共聚物，三甲苯基磷酸酯和Fluorad FC430(氟碳表面活性剂)的混合物模压成试片，试片对水的接触角为102o，对十二烷的接触角为60o，可见有相对低的表面能。试片还显示没有增塑剂扩散到高聚物的表面。

(2)改善聚氨基甲酸酯泡沫体的导热系数[8] 聚氨基甲酸酯泡沫体是由聚异氰酸酯，多元醇，催化剂，含全氟烷基的氟碳表面活性剂和氟醚起泡剂R l OR2的混合物反应制备。R1，R2=氟氢烷基，含氟烷基；R1和R2的碳原子数在2至5的范围，同时两个烷基的氟原子数超过氢原子数。例如，蔗糖／甘油的多元醇(羟值450mgKOH／g，粘度13Pa·s，25℃)，PAll35(PAPI)，EF802(表面活性剂)和CF3CH20CHF2混合后模塑得到的泡沫体导热系数为20．3W／(m·K)。 (3)提高聚氨基甲酸酯泡沫体的质量[9] 用于聚氨基甲酸酯泡沫体制造的氟碳表面活性剂为半氟化双嵌段共聚物，由嵌段聚甲基丙烯酸甲酯和嵌段聚1H，1H，2H，2H．全氟烷基甲基丙烯酸酯组成，全氟烷基为丁基或己基。添加氟碳表面活性剂制造的聚氨基甲酸酯泡沫体的泡室非常小，泡室直径可小至100μm，不加氟碳表面活性剂的对照样品的泡室体积大，形状不规则。添加氟碳表面活性剂的泡沫体高度更高，如果复合使用硅氧烷表面活性剂和氟碳表面活性剂可得到最大的泡沫体高度。

氟碳表面活性剂也添加到无机起泡剂配方中[10]。得到的泡沫体具有小孔径和高的耐压强度。配方如下(质量份)：

Si02-Al203 100

起泡剂(脂肪酸金属盐) 0．05～5

碱金属硅酸盐水溶液 50～500

氟碳表面活性剂 0．02～2

(4)提高弹性体防污性[11] 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯弹性体Luran778T和紫外稳定剂及0．1％Zomyl FSNl00(氟碳表面活性剂)混合后注模得到试片经室温24h老化，显示优良的防污性能。

(5)增强堵缝剂的防污性[12] 通常是由氟高聚物的分散水液和氟碳表面活性剂组成的

水液体系。用于湿的堵缝剂形成防污膜，与堵缝剂有良好的粘附强度。例如，按70：20：8：2比例的全氟烷基乙基丙烯酸酯．氯乙烯-马来酸双辛基酯-羟乙基丙烯酸酯共聚物(平均分子量40000)的分散水液用水稀释，与C n F2n+1CONH(CH2)3N+Me3I-(n=6，8，10，12，13，16)混合，喷涂在湿的堵缝剂POS Seal(改性硅堵缝剂)上，暴露在阳光下形成不开裂的防污膜。

氟碳表面活性剂添加到含氯聚合物乳液中作建筑材料密封剂有上佳的效果[l3]。乳液通常含有氯化聚合物，增塑剂和0．1％～10％的碳氢表面活性剂(A)及氟碳表面活性剂(B)，A／B=1：(0．005～1)。如下配方(质量份)组成的乳液对玻璃和灰浆有良好润湿性并形成光滑的膜。

聚氯丙烯 l00

Ph Me 208

ToyoparaxA40 25

Nissan Nonion K220 5

Sansocier E2000(环氧化大豆油) 15

S141(全氟烷基胺氧化物) 0.2

Solvess0200 140

水 421

(6)地板光亮液添加剂 传统应用的地板光亮剂使用软蜡或含有更多有机溶剂的高分子制剂，这些产品的最大缺点就是使用时释发出大量有机溶剂和挥发物污染环境影响人体健康。近年来开始应用水乳液作为地板光亮剂，避免有机溶剂污染环境，同时又带来水乳液光亮剂在地板上收缩不润湿的缺点。特别是对已“打蜡”的地板更难润湿，造成不仅达不到光亮的效果反而出现斑点的现象。我们曾用阳离子氟碳表面活性剂(2)作为添加剂用于多种地板光亮乳液成功地克服了上述缺点，可方便地在各种地板上作打蜡上光操作。

如下配方(质量份)混合组成效果优良的地板上光乳液[l4]。

苯乙烯-甲基丙烯酸甲醣-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸共聚物水乳液① 85

含Zn试剂 4．0

三丁氧乙基磷酸醇 2．0

邻苯二甲酸二丁醇 2．0

聚乙烯螬乳液 l5

甲基卡必醇 3．0

氟碳表面活性剂 1．0

①按40：15：30：15比例混合，含固量35％，平均颗粒大小0．07μm，Tg=43℃，由各单体在十二烷基苯磺酸钠(Neoperex F-25)存在下乳液聚合制备。

(7)抗反射膜的添加剂[15]适合用于CRT屏障的抗反射膜的组成如下：三乙酰纤维素或聚酯基质膜，含氟聚合物和Zr02超细粉末的硬涂层(n=n1)，含氟聚合物和MgF2超细粉末的电子柬固化层(n=n2

(8)静电释放剂[l6]热塑增色剂用在受体时，熔融成膜过程和压力将产生摩擦静电荷，必须有效将其释放。氟碳表面活性剂的应用有明显的效果。如Dow Comin9200和2％的Zonyl FSN-100用于Fluore弹性体的静电荷为-0．4，不加释放剂为-8．5，不加氟碳表面活性剂为-0．9。

(9)提高氟单体均聚物的分子量[17] 部分氟化的氟碳表面活性剂R F(CH2)m RˊCOOM(R F=C3～8全氟烷基，C3～8全氟烷氧基，RˊF=C1～4亚烃基，M=NH4，Li，Na，K，H，m=1～3)用于含氟单