含氟丙烯酸酯共聚乳液合成工艺的研究
含氟丙烯酸酯乳液的合成工艺研究
含氟丙烯酸酯乳液的合成工艺研究张聪;李金瑞;闫锋;张树峰;谭鹏林【摘要】研究了工艺条件对含氟改性丙烯酸酯乳液的单体转化率的影响并优选出制备该改性乳液的最优方案。
利用红外（FTIR）对涂膜进行了表征。
结果表明，w （复合乳化剂）=4%，w（引发剂）=0.6%，w（有机氟）=6%，n（BA）/n （MMA）=46︰51，聚合温度为80℃时单体转化率最高，稳定性最好，乳胶膜疏水性好，具有较好的综合性能。
%Influences of process conditions on the monomer conversion rate of fluorine-containing acrylate emulsion were studied, the optimum preparation conditions were determined. The coating film was characterized by infrared spectroscopy(FTIR).The result shows that when emulsifier is 4%, initiator is 0.6%, organic fluorine is 6%, n(BA)/n (MMA)=46︰51,and temperature is 80 ℃,the conversion rate of monomer is the highest, and the membrane shows excellent hydrophobicity.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P17-20)【关键词】丙烯酸酯;乳液;FTIR;有机氟【作者】张聪;李金瑞;闫锋;张树峰;谭鹏林【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ316.33随着人们环保意识的提高及对能源的重视，环境友好型水性涂料备受人们青睐[1,2]。
PVA作用下含氟丙烯酸酯共聚乳液的制备与表征
触角测试对共聚物结构、 乳胶粒径及形态、 乳胶膜表面性能 进行了研 究。结果表 明 , 该乳液的 粒子形 态呈球 形 , 单分散性良好 , 平均粒径 为 90~ 100 nm; 随 着共聚物 中含氟单体 质量分数 的增加 , 乳胶膜的 表面自由能 显著降 低 ; 退火处理有助于含氟基团迁移到乳胶膜表面 , 乳胶膜表面自由能进一步降低。 关键词 : 含氟丙烯酸酯 ; 聚乙烯醇 ; 乳液聚合 ; 表面自由能 ; 纺织染整助剂 中图分类号 : TQ 316. 323 文献标识码 : A 文章编号 : 1003- 5214( 2010) 08- 0828- 05
2 结果与讨论
2 1 乳液聚合条件对乳液粒径的影响 乳液的粒径大小及其分布直接影响乳液的稳定 性和应用效果 , 乳化剂用量和各单体的比例直接影 响乳液的稳定性。由于含氟单体质量的增加使乳液 的粒径变大并导致稳定性下降; 乳化剂和 DM C 质量 的增加使乳液粒径减小, 同时由于乳胶粒子表面的 阳离子基团之间产生的静电排斥和粒子表面覆盖的 PVA 产生的空间位阻, 使乳液稳定性提高。 PVA 和 DMC 用量对乳液性能的影响最为显著, 本文着重对 二者进行讨论。定义某一组分的质量分数为 :
(K ey Laboratory of A ux iliary Chem istry & T echno logy for Chem ical Industry, M inistry of Educa tion, Shaanx i University of S cience & T echnology, X i an 710021, Shaanx i , Ch ina)
不同粒径含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成及膜表面疏水性能研究的开题报告
不同粒径含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成及膜表面疏
水性能研究的开题报告
【背景】
含氟聚合物是一类具有优异的氟碳特性的材料，具有优良的耐候性、耐化学腐蚀性和耐温性等多种性能，被广泛应用于涂料、塑料、电子、
光学等领域。
其中，含氟丙烯酸酯（FMA）是一种重要的含氟单体，其共聚物具有优越的耐候性和疏水性能。
因此，研究含氟丙烯酸酯共聚乳液
的制备及性能研究有着重要的实际意义。
【研究目的】
本研究旨在合成含不同粒径的含氟丙烯酸酯共聚乳液，通过研究其
表面疏水性能，探究不同粒径对其性能的影响，为进一步优化含氟聚合
物的性能提供理论基础和实验依据。
【研究内容】
1. 合成含不同粒径的含氟丙烯酸酯共聚乳液
通过改变乳化剂配比、乳化时的转速等条件，合成不同粒径大小的
含氟丙烯酸酯共聚乳液，并对乳液的粒径、分散性等进行表征和比较。
2. 研究合成乳液的表面疏水性能
通过接触角测试和水滴滚落测试等方法研究乳液的表面疏水性能，
探究不同粒径对其性能的影响。
【预期结果】
通过本研究，预计可以合成含不同粒径的含氟丙烯酸酯共聚乳液，
并研究其表面疏水性能。
预计结果将为优化含氟聚合物的性能提供理论
基础和实验依据。
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。
细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯聚氨酯共聚物
２０ 年 ＂月 ０８
细 乳 液 聚 合 制备 含 氟 丙烯 酸酯 聚 氨 酯 共聚 物
郭 小丽 ， 熊圣 东， 昌凤 ， 易 徐祖 顺
（ 湖北大学材料科学 与工程学 院 ， 湖北 武汉 ４ ０６ ） ３ ０ ２
摘要 ： 用细乳 液聚合法 ， 采 制备 了稳 定的含 氟丙烯酸酯 聚氨 酯细乳 液。用 Ｆ － ＴＩ 征 了丙烯酸 酯聚氨 酯预聚 Ｒ表 体及其共聚物的结构组成 ； 考查 了细乳液的稳定性 ； 用透射电子显微镜 （ Ｅ 观察 了乳胶粒 的形 态； Ｔ Ｍ） 用接 触角法表
Ｕ ｅｔ ｇｌａ ｓ ｄ等 首次提 出了细乳液 聚合 的概念。 单体液滴在乳化剂和助乳化剂的共 同作 用下 ， 采用 细 乳化 的 方 式 形 成 稳 定 的 亚 微 米 粒 子 （０ —５ ０ ３ ０ ｎ ， ｍ） 引发剂直接在单体液滴 内引发成核。细乳液 聚合的主要成核场所为单 体液滴 ， 这对含氟单体 的 乳液聚合是极为有利 的， 因为含氟单体在水 中的溶
Ｏｅ ｎ 型傅立叶红外光谱仪 （ 美国）Ｓ ｍ Ｋ ５ ；ｉ ａ １Ｃ型高 ｇ ２
速 离 心 机 （日本 ） Ｔ Ｘ １０ Ｘ 型 透 射 电 子 显 微 镜 ；Ｅ 一０ Ｓ
（ 本 ）Ｋ ｔｓ １ 日 ； ｒｓ Ｋ ２型动态表面能分析仪（ ｉ 德国） 。
１ ３ 丙烯 酸 酯聚 氨 酯 预 聚 体 及 其 共 聚 物 细 乳 液 的 ． 合 成
１ 实验 部分
１ １ 主要试 剂及 处理 ．
（） １ 丙烯 酸酯 聚 氨酯 预聚 体 的合 成 将 ２ｇＤ （ ０ ０ １９ｍ １ 和适 量 Ｄ Ｔ Ｔ Ｉ 约 ． １４ ｏ） Ｂ Ｌ加 人 到 带有 温度 计 、 力 搅 拌 、 凝 管 （ 加 干 燥 管 ）滴 磁 冷 外 、 液 漏斗 和通 氮装 置 的 四 口瓶 中 ， ２ ９８ｇ Ｅ 将 ．８ Ｈ ＭＡ（ 约
含氟丙烯酸酯共聚物乳液制备及特性
含氟丙烯酸酯共聚物乳液制备及特性杨世芳,周艳,陈沛智（湖北大学化学与材料科学学院,武汉430062）摘要：甲基丙烯酸二氟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物乳液的制备,以甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯为基本原料，用半连续滴加的方法制备了共聚物乳液。
FT-IR证明了所用单体甲基丙烯酸三氟乙酯参与了共聚反应。
讨论了氟单体用量对转化率的影响。
讨论了乳胶膜的吸水率的影响因素。
关键词：甲基丙烯酸三氟乙酯；甲基丙烯酸缩水甘油酯；乳液；室温交联0引言随着经济和科学的发展，水性涂料应用越来越广泛，水性室温固化涂料已成为当前水性涂料研究的热点之一。
本文以甲基丙烯酸氟乙酯作为改性试剂与丙烯酸酯以乳液聚合方法共聚，引入氟基团，制备出高性能的氟改性丙烯酸酯及含环氟基丙烯酸酯共聚物乳液，可常温交联。
通过对乳液成膜进行性能表征，讨论了氟单体用量对转化率的影响及乳胶膜的吸水率的的影响因素。
1实验部分1.1 实验原料实验用原料见表11.2 实验步骤1.2.1 含氟丙烯酸共聚乳液制备本实验以CO-436和COPS-I为复合乳化剂。
在带有磁转子的三角瓶（m）中加入适当配比的BA MMASt、GMA DAAM ADH和甲基丙烯酸三氟乙酯等置于磁力搅拌器上高速據材料产品尊级产地丙烯战丁fifi(IM)化学纯天津博迪化匸有限公冈苯乙烯(创)化学纯天津市科密欧化学试剂开发中心甲墓丙烯酸甲ffi(MMA)化学纯天津化学试剂二厂甲崔内烯酸三孰乙朗化学纯F1本进口分装甲莊丙烯酸编水甘油酯(GMA)化学纯广州汇乐涂料化学有限公司非离子型乳化剂(C0-436)化学纯法国罗地亚公司阴离子乳化剂(COPS. 1)化学纯法国罗地亚公司APS)分析纯上海恒利精细化工有限公司己二StWkADH)化学纯rfjft衣丙聲丙烯備胺(DAAM)化学纯市傑碳酸氢钠分折纯上海虹光化工厂表1原料及试剂点击此处查看全部新闻图片搅拌混合均匀。
含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究的开题报告
含氟丙烯酸酯共聚乳液合成、结构及性能研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
含氟丙烯酸酯 (fluoroalkyl acrylate，FA) 聚合物具有优异的表面活性、疏水性和耐候性能，广泛应用于涂料、表面润滑剂、生物医学材料等领域。
目前，FA共聚物已成为自组装体、自组装包膜材料、氟烷/油复合型大气污染物去除材料以及涂层材料的重要组分。
因此，研究FA共聚物的合成与性能对开发新型功能材料具有十分重要的意义。
二、研究目的和内容
本研究旨在合成含氟丙烯酸酯共聚物乳液，研究其合成工艺和结构特征，并探究其表面性能和耐候性。
具体内容包括：
1. 确定FA共聚物的最佳配比及合成工艺；
2. 通过红外光谱、核磁共振等手段对FA共聚物的结构特征进行表征；
3. 研究FA共聚物乳液的稳定性、泡沫性能、表面张力等表面性能；
4. 考察FA共聚物乳液的耐候性能。
三、研究方法
本研究将采用自由基聚合法合成含氟丙烯酸酯共聚物，制备共聚物乳液。
利用红外光谱、核磁共振等手段对共聚物的结构进行表征。
通过稳定性测试、初始表面张力、泡沫性能等表征方法进行表面性能的研究。
耐候性能测试将采用人工加速老化实验和天然气候老化实验。
四、预期结果及意义
预期研究结果为我们提供了一种新型含氟共聚物的合成方法，并为新型表面润滑材料的开发提供了实验基础。
此外，对于提高共聚物乳液的稳定性、表面性能和耐候性，也将为实际应用提供参考意见。
涂料用氟代丙烯酸酯共聚物乳液的合成与性能研究的开题报告
涂料用氟代丙烯酸酯共聚物乳液的合成与性能研究的开题
报告
一、课题背景
氟代丙烯酸酯共聚物是一种重要的高分子材料，具有防水、防油、高温耐久性、耐候性等优异性能。
在涂料领域，氟化物试剂通常被用作表面活性剂，其氢氟酸钾和氢氟酸钠等离子体处理剂被用于玻璃清洁和传感器涂料。
二、研究目的
本研究旨在开发一种氟代丙烯酸酯共聚物乳液，探究其制备方法、结构特性、稳定性和应用性能等方面，并对其涂料性能进行分析与评估，为氟代丙烯酸酯共聚物的应用提供参考。
三、研究内容与研究方法
1. 氟代丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法：以不同的表面活性剂作为乳化剂，采用乳化聚合的方法制备氟代丙烯酸酯共聚物乳液。
2. 结构特性和稳定性分析：利用动态光散射仪和紫外-可见分光光度计等手段，分析氟代丙烯酸酯共聚物乳液的结构特性和稳定性。
3. 应用性能评估：通过涂料性能测试，评估氟代丙烯酸酯共聚物乳液的防水、耐油、耐候性等应用性能。
四、预期成果
该研究预期将开发出一种稳定性好、应用性能优异的氟代丙烯酸酯共聚物乳液，并对其进行结构特性和应用性能分析，为涂料行业的发展提供技术支持与指导。
五、研究意义
氟代丙烯酸酯共聚物乳液具有良好的防水、高温耐久性、耐候性等优异性能，其在涂料领域的应用前景广阔。
本研究将为氟代丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法、结构特性和应用性能等方面提供新思路和新方法，推动涂料行业的技术发展和产业升级。
含氟丙烯酸酯乳液的合成工艺研究
ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉｌ ｆ ｍ ｗａ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ
学 纯 ，国药集 团化学 试剂 有 限公 司 ；烷 基酚 聚氧 乙 过 硫 酸铵 （ Ａ Ｐ Ｓ） ，分 析纯 ，天津市 恒 星化学 试剂 制
境友好型水性涂料备受人们青睐 。其 中丙烯酸酯 烯 醚 （ Ｏ Ｐ 一 １ ０ ） ， 化学 纯 ， 天 津市 光复 精细化 工研 究所 ； 造有限公司 ；碳酸氢钠 （ Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ， ） ，分析纯 ，沈 阳 市试剂五厂；甲基丙烯酸六氟丁酯 （ Ｇ Ｏ ） ， 工业品，
氟） ＝ ６ ％， ｎ（ Ｂ Ａ） （ Ｍ Ｍ Ａ） ＝ ４ ６ ： ５ １ ，聚合温度 为 ８ ０ ℃时单体转化率最高 ，稳定 性最好 ， 乳胶膜疏水性好 ，
具有较好 的综合性能 。 关 键 词 ：丙烯酸酯 ；乳液 ；Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ；有机氟
文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ４）０ ｌ 一 ０ ０ １ ７ — ０ ４ 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ３ １ ６ ． ３ ３
ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｈ ｏ ｂ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ａｃ ｙｌ ｒ ａ ｔ ｅ ； Ｅ ｍｕ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； Ｆ ＴＩ Ｒ； Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ
含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备与表征的开题报告
含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制备与表征的开题报告
一、研究背景和意义
含氟丙烯酸酯共聚物是一类重要的高分子材料，具有极佳的耐候性、耐化学性和耐高
温性能，已广泛应用于汽车涂料、建筑涂料、电器涂料等领域。
目前，制备含氟丙烯
酸酯共聚物最常见的方法是聚合反应，但聚合反应需要使用有机溶剂，环境污染严重，而且还存在聚合温度和成本高的问题。
因此，利用水相聚合方法制备含氟丙烯酸酯共
聚物乳液成为了目前研究的热点。
二、研究目的
本研究旨在利用水相聚合方法制备含氟丙烯酸酯共聚物乳液，并通过紫外-可见光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、粒径分析等手段对其进行表征，研究反
应条件对共聚物形态与结构的影响，为其进一步应用提供科学依据。
三、研究内容和步骤
1. 原料与仪器准备：含氟丙烯酸酯、表面活性剂、引发剂、助剂、纯水等原料和紫外-可见光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、粒径分析仪等仪器。
2. 制备含氟丙烯酸酯共聚物乳液：将一定比例的含氟丙烯酸酯与表面活性剂、引发剂、助剂等混合物溶于磷酸盐缓冲液中，加热至70℃下反应，制备含氟丙烯酸酯共聚物乳液。
3. 红外光谱表征：采用傅里叶变换红外光谱仪对聚合物进行表征。
4. 紫外-可见光谱表征：采用紫外-可见光谱仪对聚合物进行表征。
5. 粒径分析：采用粒径分析仪对含氟丙烯酸酯共聚物乳液的粒径分布进行测试。
四、预期结果
本研究可通过水相聚合方法制备含氟丙烯酸酯共聚物乳液，对共聚物进行结构及性质
分析，为其应用提供科学依据，从而提高含氟共聚物在涂料、建材等领域的应用价值。
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。
含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的研究
的各 种 影 响 因 素 ， 出 了 聚合 速 率 方 程 和 表 观 活 得 化 能 ． 察 了乳 液 的 稀 释 稳 定 性 、 存 稳 定 性 、 考 贮 离 心 稳 定 性 、 热 、 寒 稳 定 性 ， 乳 胶 膜 的 吸 水 性 耐 耐 及 和耐 溶 剂 性 ， 用 Ｗｉ ｅ ｙ方 法 测 定 了乳 胶 膜 并 ｌｌ ｈ ｍ 对 水 的接 触 角 ．
和 化 学 物 品 的 危 害 ， 氟 碳 化 合 物 表 现 出 卓 越 的 故 稳 定 性 、 候 性 、 腐蚀 性 、 氧 化 性 等 性 能 ， 此 耐 耐 抗 因 含 氟 材 料 已 在 许 多 行 业 中 得 到 广 泛 应 用 ¨ 近 。 ． 年 来 ， 氟 聚 合 物 乳 液 由 于无 环 境 污 染 ， 聚 合物 含 其
藏 于 冰 箱 中备 用 ． 引发 剂 过 硫 酸 铵 （ Ｐ ） 分 析 纯 ． 化 剂 Ａ Ｓ 为 乳 （ Ｄ ） 制 ０ １０ ／ ，０ Ｓ Ｓ配 ．０ ０ｇｍＬ １０ｍＬ备 用 ． 为 去 离 子 水
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。
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１２ 含氟 丙烯酸酯共聚乳液的制备 ．
比例将定量的乳化剂 、 环糊精和去离子水投入装有温度计 、 电动搅拌器及回流冷凝管的 ２ ０ Ｌ 口圆 ５ｍ 三 底烧瓶中，在 ５ —０ ０ ６ ℃下搅拌一段时间，待乳化剂和环糊精完全溶解后 ，依次加入定量的甲基丙烯酸 甲酯
和丙烯酸正丁酯，高速搅拌约 ３ｍ ｎ ０ ｉ。充氮保护并升温至反应温度 ，降低搅拌速度 ，向体 系中加入 １ ／ ３引 发剂水溶液 ， 反应约 ２ — ０ ｉ，得种子核乳液。保持反应温度恒定，然后将剩余 ２ 引发剂水溶液 、甲基 ０ ３ｍｎ ／ ３ 丙烯酸十二氟庚酯和丙烯酸正丁酯 的混合单体采用间歇法加入上述种子核乳液中 ，待温度稳定后开始计 时 ，保温反应 ２ 。反应结束后 自然冷却至室温 ，停止搅拌 ，过滤 、出料。 ｈ
陈鑫涛 ，王 罗新 ，卢 明华 ，易长海 １ ，邹汉涛 ，甘厚磊
（ 武 汉纺织大学 材料科 学与工程学院 ，湖北 武汉 ４ ０ ７ ；２天门职业学院，湖北 天 门 ４ １ ０ ） １ ３０３ ３ ０ ７
摘
要 ：通过种子乳液聚合法合成含 氟丙烯酸酯共聚乳液，探讨增溶 剂 ｐ 环糊精 （ — Ｄ 一 ｐ Ｃ ）用 量、引发剂过硫酸
原料的总重量 ，ｗ 为不挥发物组分的重量 ，ｗｓ 为投料单体的总重量 。
１３２ 乳 液 稳 定 性 ．．
第２ ４卷 第 ６期
２ １年 １ 月 ０ １ ２
武
汉 纺
织
大
学
学
报
、０ ． ｏ６ ，１２４ Ｎ ． Ｄ ｅｃ． ２０ １１
Ｊ ＵＲＮ Ａ Ｌ Ｏ Ｏ Ｆ Ｗ Ｕ Ｈ ＡＮ ＴＥＸ ＴＩ Ｕ Ｎ Ｉ ＥＲ ＳＩ ＬＥ Ｖ ＴＹ
含氟丙烯酸酯共聚乳液合成工艺 的研 究
１３ 性能测试 及表征 ．
嗵 讯作者 ：王罗新 （ ９ １ ，男 ，副教授 ，博士后 ，研究方向：纺织材料、纺织品功能助剂 １７ 一）
基金 项 目：武 汉市 科技 攻关 计划项 目 （ ０９０ ２ １ ２０ １３ ，等 ：含氟丙烯酸酯共聚乳液合成工艺 的研究
１ ７
１ ． 乳液 固含 量及 单体 转化 率 ．１ ３
固含量及转化率通过重量法来测定。间隔一定时间用吸管从反应体系中吸取 １ ２ 的聚合物乳液 ，以 —ｇ ２ ％的对苯二酚水溶液为阻聚剂 ，加到已知重量 的称量瓶 中，在 １０ ｌ ℃左右烘至恒重。共聚乳液 的固含量 （ｏｄ ｎｅｔ 及转化率（ ｎｅ ａ ｏ） ｓ ｉｓ ｏｔ ） ｌ ｃ ｎ ｃ ｖｒ ｔｎ ｏ ｓ ｉ 分别用以下公式 计算 。
［－］ ３６
，
但是含氟单体本身密度大 ，出现预乳化难 、引发难 、共聚效率低等问题 ，使合成稳定的含氟丙烯酸
酯共聚乳液有一定的难度 ，加上含氟单体价格昂贵 ， 含氟单体的大量使用必然会使得含氟丙烯酸酯聚合物 的价格增加 ，因此 ，如何提高含氟单体的有效利用率 ，是值得研究 的一个课题。
环糊精 “ 内疏水外亲水”的独特性质使其可以捕获疏水性聚合单体小分子形成包合物 ， 包合物提高疏 水性分子在水 中的溶解度 ，可使这类单体很容易进行乳液聚合而不需要使用大量的表面活性剂嘲 。针对含 氟单体预乳化难的问题 ， 本文尝试通过引入增溶剂 ｐ 环糊精 ，在少量表面活性剂存在 的条件下 ，采用种 一
子乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯共聚乳液 ，研究 了各个影响因素对单体转化率的影响。
１ 实验 部 分
１１ 主 要原 料 与 试 剂 ．
甲基丙烯酸甲酯 （ Ｍ 、丙烯酸正丁酯（ Ｂ ） 均为 ｃ ，国药集团化学试剂有限公司） Ｍ Ａ） ｎ Ａ ，（ — Ｐ ：用质量分 数为 ５ ％的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ水溶液洗涤至水层 （ 下层 ） 由红色变为无色 ， 再用去离子水洗涤至 ｐ ＝ ， Ｈ ７ 存放于棕色瓶
含量 的增加而逐渐降低 。
关键 词 ：含氟丙烯酸酯；共聚乳液 ；单体 转化率
中图分类号 ：Ｔ ３ ６３ Ｑ １． ３ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —５ ６ （０ １ ６ ０ ６ ４ ０ ９ １０２ １） —０ １ —０ ０
含氟丙烯酸酯聚合物 固体表面与空气间的分子 问作用力较低 ，使得含氟丙烯酸酯 聚合物具有低表面 能，一般很难被有机液体和水润湿 ，因而表面趋于不粘性和低摩擦系数 ，同时含氟聚合物具有良好 的耐候 性 ，因此在涂料 、织物整理等领域具有广泛应用 。目 前有关含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成研究比较活跃
Ｓ ｌ ｓｏ ｔ ｔ ＝— — Ｏ ％ ｏｉ ｃｎｅ （ ｄ ｎ ％） Ｘ１０
： —
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ｗ￣－ ｗ０
一
（） １
Ｃ ｎ ｅｓｔ ｎ％、 ｏ ｖｒａｉ （ ＝— ｏ
［３Ｓｉｃ ｔｔ ） Ｗ ×０ Ｗｘｏｄｏｅ（ ］ ４ １ ％ ｌ ｎｎ％ － ｓ ０
—
（） ２
其 中式 （ ）中 ｗ。 １ 为称 量瓶 的重 量 ， ｗ ｗ 别为 待测 试样 烘 干前后 的重 量 ；式 （ 和 分 ２）中 ｗ， 为投 入
铵 （ Ｐ ）用 量、反应 温度 、含 氟单 体 甲基丙烯酸十二氟庚酯 （ Ｆ Ｍ ＡＳ Ｄ Ｈ Ａ）用 量、乳化剂 十二烷基硫 酸钠 （ Ｄ Ｓ Ｓ）用
量对单体 转化率的影响。结果表 明：ｐ Ｃ — Ｄ的加入对单体 最终 转化 率影 响不大 ，且单体 的转化速率随着 Ｂ Ｃ — Ｄ用量 的增加而 降低 ； Ｐ 含 量为 Ｏ６ ｔ ， ＡＳ ． ％ 所得共 聚乳液转化率高 ， ｗ 稳定性好 ； 最佳反应温度为 ８ ｃ ；转化率 随 Ｄ Ｈ Ａ ０ｃ ＦＭ
中备用 ；甲基丙烯 酸 十二氟 庚￣ （Ｆ Ｄ ＨＭＡ，工 业级 ，雪佳 氟硅 化学 有 限公 司） ；过硫 酸铵 （ Ｐ ，Ａ Ａ Ｓ Ｒ，国药 集 团化学试剂有限公司 ） ；十二烷基硫酸钠 （ Ｄ ，Ｃ ，国药集团化学试剂有限公司 ） ＳＳ Ｐ ；ｐ一 环糊精（ — Ｄ ｐＣ，
ｃ ，国药集团化学试剂有限公司） Ｐ ；去离子水（ 制） 自 。