氟硅改性苯丙无皂乳液的制备和性质研究
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因其耐水 性差 、低温 易变脆 、高 温易变 黏失 强等 缺 陷影 响 了实 用 效 果 ，所 以需 要 改 性 。 常 用
（ Ｔ Ｓ ：工业 级 ，湖 北 德邦 化 工 新 材料 有 限公 Ｖ Ｅ）
司 ；过硫 酸 铵 （ Ｐ ） 乙 醚 、盐 酸 、硫 酸 钾 、 ＡＳ 、
的改性 材料 有聚氨 酯 、环氧树 脂 、有机硅 和有 机 氟等 。有机硅 和 有机 氟 由于具 有 优 异 的性 能 Ｊ ，
成为 常见 的苯丙乳 液改性 材料 。氟硅 改性苯 丙乳 液 由于在 分 子 中引 入 了键 能 较 大 的 Ｓ— Ｏ键 和 ｉ
碳酸 氢钠 ：Ｃ ，上海 国 药集 团化 学 试 剂 有 限公 Ｐ 司 ；ｐ Ｈ试纸 ：１—１ ，上 海三爱 思厂 ；马来 酸 十 ４ 二酯 ： 自制 。 超 声清洗 器 ：Ｋ Ｑ—ＩＯ Ｏ Ａ型 ，昆 山超 声 仪器 有限公 司 ；电子 分析 天平 ：Ｆ ２ ０ Ｊ ，北 京赛 Ａ １４ 型 多利斯 仪 器 系 统 有 限 公 司 ；精 密 增 力 电动 搅 拌 器 ：Ｊ 一１型 ，金 坛市 华 龙 实 验仪 器 厂 ；高压 液 Ｊ 氮钢 瓶 ：ＷＭＡ １ ２ ９—２ ５—１ ，４ Ｌ ５ ０ ，武 汉 明辉 气 体 科技 有 限 公 司 ；暗 箱 式 紫 外 分 析 仪 ：ｚ 一 Ｆ
摘要 ：以 Ⅳ一烯丙基 全氟戊基磺酰胺 、乙烯基三 乙氧基硅 烷、苯 乙烯 、丙烯酸 丁酯、丙烯酸为主要 单
体 ，马 来 酸 酯 为反 应性 乳 化 剂 ，过 硫 酸 铵 为 引 发 剂 ，通 过 乳 液 聚 合 制 备 了有 机 氟硅 改性 苯 丙无 皂 乳 液 。 讨
论 了聚合 工艺、聚合温度、水用量、氟硅单体 用量对乳液性 能的影响。结果表 明 ，采用预乳 化法 、反应性
２ Ｄ，河南 巩义 予华 仪 器有 限 公 司 ；傅 立 叶红 外 ０
ｃ Ｆ键 ，改善 了涂膜 的耐候性 、耐化学 药 品性 、 —
防腐性 、绝缘 性 、憎水性 、非粘 附性及 耐污 染性
等 ，在 化 工 、机 械 、 电 子 光 学 、生 物 学 、光
学等领 域具有 广 阔的应用 前景 。有关氟 硅改 性苯
丙乳液 的报 道 较 多 。 无 皂 乳 液 聚 合 由 于 不 加
乳 化剂或 加微量 的乳化 剂 ，消除 了乳化剂 对环 境
的污染 ；同时制 得 的乳 胶粒表 面较 洁净且 分散性 好 。本实验 以 ／～烯 丙基全 氟戊基 磺 酰胺 、乙烯 ｖ 基三 乙氧基 硅烷 为改性单 体 ，采 用反 应性 乳化剂
液 ，并 通过 红外光 谱确定 聚合 物 的结 构 ，对影 响 其性 能 的因素进行 了探讨 。
１ 实 验
１ １ 主要试 剂及 仪器 ．
收稿 日期 ：２ １ ００—０ ９—１ 。 ４ 作者 简介 ：付冬梅 （９２ ，女 ，硕士生 ， １８ 一） 研究方 向为高 分子化学与有机合成。
联 系 人 ， — ａ ： ｈｎ ｌ ｍ ｉ ｃｉ． ｄ ｎ Ｅ ｍ ｉ ｚｏｇｉ ａｌ ｅｉ ｅｕｅ 。 ｌ ＠ ． ｔ １
苯乙烯 （ ｔ 、烯丙胺 、丙烯 酸 丁酯 （ Ａ） Ｓ） Ｂ ： Ａ Ｒ，天津 市 双 船 化 学 试 剂 厂 ；丙 烯 酸 （ Ａ） Ａ ：
ห้องสมุดไป่ตู้
荫 ｜ 衍 机 王 料
心机 ：８０型 ，江 苏 省 金 坛 市 环 宇 科 学 仪 器 厂 ； ０ 黏度计 ：Ｄ 一２型 ，上 海 欧迈 科 学 仪 器 有 限公 Ｖ
司 ； 自动 界 面 张 力 仪 ：Ｚ ２ ０ Ｌ １０型 ，山 东 海诺 仪 器有 限 公 司 ；最 低 成 膜 温 度 测 定 仪 ：Ｑ ＭＢ 型 ，
乳化 剂 的质 量 分 数 ２５ 、水 的 质 量 分 数 ５ ％ ～ ０ 、 乙烯 基 三 乙氧 基硅 烷 的 质 量 分 数 为 １６ 、Ｎ 一烯 丙 ．％ ０ ６％ ．％
基 全 氟戊 基 磺 酰 胺 质 量 分 数 为 ｌ 、聚 合 温 度 ７ ～８ ％ ５ ０℃ 、聚 合 时 间 ５～ ６ｈ时 ，单 体 转 化 率较 高 ，改性 乳 液 的稳 定性 较 好 、乳胶 膜 的 吸 水 率和 表 面 张 力 大 大 降低 。
进行无 皂 乳 液 聚 合 ，制 得 氟 硅 改 性 苯 丙 无 皂 乳
光谱 仪 ：Ａ Ａ Ａ ３０型 ，美 国 ＮＣ Ｌ Ｔ公 司 ； Ｖ Ｔ Ｒ６ ＩＯ Ｅ
核磁 共振 仪 ：Ｂ ｕ ｅ Ｍ 一 ０ ，美 国 布鲁 克 公 ｒｋｒＤ Ｘ ４ ０ 司 ；质谱 仪 ：Ｚ Ｂ—ＨＳ型 ，英 国 Ｖ Ａ Ｇ公 司 ；离
天津 市 蓝 佳 电 子 仪 器 厂 ；摆 杆 式 漆 膜 硬 度 计 ： Ｑ Ｙ型 ，东莞市 万江伟 达仪 器厂 。 Ｂ
研 究 ・开 发
哺砖斟２ ， （： ～ 机精，１２ １２ ２ ｏ ５ ）３７ １
Ｓ ＬＩ Ｉ ＣＯＮＥ ＡＴＥＲＩ Ｍ ＡＬ
氟 硅 改 性苯 丙 无皂 乳 液 的制 备和 性 质 研 究
付 冬梅 ，罗必新 ，李 中华
（ 中师 范 大 学 化 学 学 院 ，武汉 ４ ０７ ） 华 ３０ ９
关键词 ：苯丙乳液 ，氟硅 改性 ，乙烯基三 乙氧基硅烷 ，｜ 一烯丙基 全氟戊基磺 酰胺 ］ 、 ｒ
中图 分 类 号 ：Ｔ ２４ １ Ｑ ６ ． ７ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ４ ６ （ ０ １ １ ０ ２ ０ ０ ９— ３９ ２ １ ）０ — ０ ３— ５
无 皂 苯 丙 乳 液 具 有 良好 的抗 老 化 性 、耐 光
Ａ Ｒ，天津市 大茂化 学试 剂 厂 ；全 氟戊 基磺 酰氟 ：
武 汉长 江 化 工 厂 ；氨 水 ：质 量 分 数 为 ２ ％ ，天 ８ 津 市化 学 试 剂 研 究 所 ； 乙 烯 基 三 乙 氧 基 硅 烷
性 、耐候 性 、耐腐蚀性 及价 格低廉 、合 成工 艺简 单 等优点 ，已成 为使用 最多 的乳 液之 一 ；但
（ Ｔ Ｓ ：工业 级 ，湖 北 德邦 化 工 新 材料 有 限公 Ｖ Ｅ）
司 ；过硫 酸 铵 （ Ｐ ） 乙 醚 、盐 酸 、硫 酸 钾 、 ＡＳ 、
的改性 材料 有聚氨 酯 、环氧树 脂 、有机硅 和有 机 氟等 。有机硅 和 有机 氟 由于具 有 优 异 的性 能 Ｊ ，
成为 常见 的苯丙乳 液改性 材料 。氟硅 改性苯 丙乳 液 由于在 分 子 中引 入 了键 能 较 大 的 Ｓ— Ｏ键 和 ｉ
碳酸 氢钠 ：Ｃ ，上海 国 药集 团化 学 试 剂 有 限公 Ｐ 司 ；ｐ Ｈ试纸 ：１—１ ，上 海三爱 思厂 ；马来 酸 十 ４ 二酯 ： 自制 。 超 声清洗 器 ：Ｋ Ｑ—ＩＯ Ｏ Ａ型 ，昆 山超 声 仪器 有限公 司 ；电子 分析 天平 ：Ｆ ２ ０ Ｊ ，北 京赛 Ａ １４ 型 多利斯 仪 器 系 统 有 限 公 司 ；精 密 增 力 电动 搅 拌 器 ：Ｊ 一１型 ，金 坛市 华 龙 实 验仪 器 厂 ；高压 液 Ｊ 氮钢 瓶 ：ＷＭＡ １ ２ ９—２ ５—１ ，４ Ｌ ５ ０ ，武 汉 明辉 气 体 科技 有 限 公 司 ；暗 箱 式 紫 外 分 析 仪 ：ｚ 一 Ｆ
摘要 ：以 Ⅳ一烯丙基 全氟戊基磺酰胺 、乙烯基三 乙氧基硅 烷、苯 乙烯 、丙烯酸 丁酯、丙烯酸为主要 单
体 ，马 来 酸 酯 为反 应性 乳 化 剂 ，过 硫 酸 铵 为 引 发 剂 ，通 过 乳 液 聚 合 制 备 了有 机 氟硅 改性 苯 丙无 皂 乳 液 。 讨
论 了聚合 工艺、聚合温度、水用量、氟硅单体 用量对乳液性 能的影响。结果表 明 ，采用预乳 化法 、反应性
２ Ｄ，河南 巩义 予华 仪 器有 限 公 司 ；傅 立 叶红 外 ０
ｃ Ｆ键 ，改善 了涂膜 的耐候性 、耐化学 药 品性 、 —
防腐性 、绝缘 性 、憎水性 、非粘 附性及 耐污 染性
等 ，在 化 工 、机 械 、 电 子 光 学 、生 物 学 、光
学等领 域具有 广 阔的应用 前景 。有关氟 硅改 性苯
丙乳液 的报 道 较 多 。 无 皂 乳 液 聚 合 由 于 不 加
乳 化剂或 加微量 的乳化 剂 ，消除 了乳化剂 对环 境
的污染 ；同时制 得 的乳 胶粒表 面较 洁净且 分散性 好 。本实验 以 ／～烯 丙基全 氟戊基 磺 酰胺 、乙烯 ｖ 基三 乙氧基 硅烷 为改性单 体 ，采 用反 应性 乳化剂
液 ，并 通过 红外光 谱确定 聚合 物 的结 构 ，对影 响 其性 能 的因素进行 了探讨 。
１ 实 验
１ １ 主要试 剂及 仪器 ．
收稿 日期 ：２ １ ００—０ ９—１ 。 ４ 作者 简介 ：付冬梅 （９２ ，女 ，硕士生 ， １８ 一） 研究方 向为高 分子化学与有机合成。
联 系 人 ， — ａ ： ｈｎ ｌ ｍ ｉ ｃｉ． ｄ ｎ Ｅ ｍ ｉ ｚｏｇｉ ａｌ ｅｉ ｅｕｅ 。 ｌ ＠ ． ｔ １
苯乙烯 （ ｔ 、烯丙胺 、丙烯 酸 丁酯 （ Ａ） Ｓ） Ｂ ： Ａ Ｒ，天津 市 双 船 化 学 试 剂 厂 ；丙 烯 酸 （ Ａ） Ａ ：
ห้องสมุดไป่ตู้
荫 ｜ 衍 机 王 料
心机 ：８０型 ，江 苏 省 金 坛 市 环 宇 科 学 仪 器 厂 ； ０ 黏度计 ：Ｄ 一２型 ，上 海 欧迈 科 学 仪 器 有 限公 Ｖ
司 ； 自动 界 面 张 力 仪 ：Ｚ ２ ０ Ｌ １０型 ，山 东 海诺 仪 器有 限 公 司 ；最 低 成 膜 温 度 测 定 仪 ：Ｑ ＭＢ 型 ，
乳化 剂 的质 量 分 数 ２５ 、水 的 质 量 分 数 ５ ％ ～ ０ 、 乙烯 基 三 乙氧 基硅 烷 的 质 量 分 数 为 １６ 、Ｎ 一烯 丙 ．％ ０ ６％ ．％
基 全 氟戊 基 磺 酰 胺 质 量 分 数 为 ｌ 、聚 合 温 度 ７ ～８ ％ ５ ０℃ 、聚 合 时 间 ５～ ６ｈ时 ，单 体 转 化 率较 高 ，改性 乳 液 的稳 定性 较 好 、乳胶 膜 的 吸 水 率和 表 面 张 力 大 大 降低 。
进行无 皂 乳 液 聚 合 ，制 得 氟 硅 改 性 苯 丙 无 皂 乳
光谱 仪 ：Ａ Ａ Ａ ３０型 ，美 国 ＮＣ Ｌ Ｔ公 司 ； Ｖ Ｔ Ｒ６ ＩＯ Ｅ
核磁 共振 仪 ：Ｂ ｕ ｅ Ｍ 一 ０ ，美 国 布鲁 克 公 ｒｋｒＤ Ｘ ４ ０ 司 ；质谱 仪 ：Ｚ Ｂ—ＨＳ型 ，英 国 Ｖ Ａ Ｇ公 司 ；离
天津 市 蓝 佳 电 子 仪 器 厂 ；摆 杆 式 漆 膜 硬 度 计 ： Ｑ Ｙ型 ，东莞市 万江伟 达仪 器厂 。 Ｂ
研 究 ・开 发
哺砖斟２ ， （： ～ 机精，１２ １２ ２ ｏ ５ ）３７ １
Ｓ ＬＩ Ｉ ＣＯＮＥ ＡＴＥＲＩ Ｍ ＡＬ
氟 硅 改 性苯 丙 无皂 乳 液 的制 备和 性 质 研 究
付 冬梅 ，罗必新 ，李 中华
（ 中师 范 大 学 化 学 学 院 ，武汉 ４ ０７ ） 华 ３０ ９
关键词 ：苯丙乳液 ，氟硅 改性 ，乙烯基三 乙氧基硅烷 ，｜ 一烯丙基 全氟戊基磺 酰胺 ］ 、 ｒ
中图 分 类 号 ：Ｔ ２４ １ Ｑ ６ ． ７ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ４ ６ （ ０ １ １ ０ ２ ０ ０ ９— ３９ ２ １ ）０ — ０ ３— ５
无 皂 苯 丙 乳 液 具 有 良好 的抗 老 化 性 、耐 光
Ａ Ｒ，天津市 大茂化 学试 剂 厂 ；全 氟戊 基磺 酰氟 ：
武 汉长 江 化 工 厂 ；氨 水 ：质 量 分 数 为 ２ ％ ，天 ８ 津 市化 学 试 剂 研 究 所 ； 乙 烯 基 三 乙 氧 基 硅 烷
性 、耐候 性 、耐腐蚀性 及价 格低廉 、合 成工 艺简 单 等优点 ，已成 为使用 最多 的乳 液之 一 ；但