含氟嵌段共聚物对聚氨酯脲丙烯酸酯复合水分散液成膜后的改性.pdfVIP

B037 含氟嵌段共聚物对聚氨酯脲/聚丙烯酸酯复合水分散液 成膜后的改性 李虹1 胡春圃2 1 上海大学环境与化工学院, 上海 201800 ; 2 华东理工大学, 上海 200237 ） 要 本文分别将含羧基和磺酸基的含氟嵌段共聚物添加到聚氨酯脲/聚丙烯酸酯复合水分散液中成 膜后，通过水在膜表面接触角的测定以及膜的FT-IR 和XPS 分析研究了膜表面的润湿性和膜的表面组 成，发现其呈现憎水性表面的特性。部分改性后的膜的耐水性也有明显提高。 关键词 含氟嵌段共聚物 膜表面改性 言 氟聚合物如聚四氟乙烯具有低表面能性质。氟原子 表面的迁移使得含氟嵌段/接枝共 [1] 聚物也表现出低表面能、高表面活性的特点 。将含氟嵌段/接枝共聚物加入一般的聚合物中， [2] 由于氟原子易于 表面富集，聚合物的表面能显著降低。徐强等 报道了聚氨酯脲/聚丙烯酸 酯复合水分散液 PUA ）成膜后的表面性能，发现PUA 在玻璃表面成膜时，与空气接触面 和与玻璃接触面的表面接近于聚氨酯脲的表面特性，水在表面的接触角为 70 -80 ，呈现亲 水性。由此可见，PUA 成膜后的表面性能还有待进一步改善。本文分别用含羧基和磺酸基 的含氟嵌段共聚物 PATF 和 PSSF）对聚氨酯脲/聚丙烯酸酯复合水分散液成膜后进行了表 面改性，发现改性后的膜表面呈现憎水性。部分改性后的膜的耐水性也有明显提高。 1 实验 1.1 聚氨酯脲/聚丙烯酸酯复合水分散液（PUA ）的制备 在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氯气导管的250ml 四口烧瓶中，按一定比例加 入P756 和DMPA，80- 100℃真空脱水2h 。氩气保护下依次加入NMP 和IPDI，升温至90℃ 反应3-4h 。冷却到50℃后加入TEA 和MMA，搅拌后加入水、EDA 和AIBN ，升温至70℃ 反应4-5h，制得PUA （其固含量为33wt% ）。 1.2 氟改性PUA 膜的制备 将PATF 或PSSF 的水溶液(0.032g/ml)或PATF 的吡咯烷酮溶液 0.15g/ml ）与PUA 混合， 在洁净的玻璃片上成膜后，室温干燥一天，再在60℃真空烘箱干燥至恒重，并在120℃下处 理2 小时。 1.3 测试 表面元素组成由XPS Perkin Elmer PHI5000c ESCA system ）测定。测定条件如下： AIK X 射线源，14.0KV ，功率250W ，通能93.90eV，真空度为 1 10-7Pa ，不同深度的 a 元素分析通过 Ar+ 刻蚀实现。全反射红外光谱 ATR ）和透射红外光谱 FT-IR ）分析 采用 Nicolet-Magana-IR500 型红外光谱仪。室温下水和乙二醇在共聚物膜表面的接触 角采用JC 2000A 接触角测量仪测定。膜的吸水率的测定：将约 1.5 1.5cm 的膜在25 ℃ 的水中浸渍24 小时以后，取出用滤纸擦拭去表面的水珠，按下式计算吸水率： 吸水率= W -W ）/W 100% 1 2 1 式中，W 、W 分别为浸入水前后的试样的质量。 1 2 2 结果与讨论 2.1 PATF 改性PUA 膜的表面能 含羧基的含氟嵌段共聚物 PATF ）由原子转移自由基聚合 ATRP ）和大分子水解反应 [3] 合成 。PATF 大分子链中的含氟单体单元数 NF ）、含羧基的单体单元数 NC ）、含叔丁基 的单体单元数 NT ），以及含氟单体单元的摩尔组成 F ）和含羧基单体单元的摩尔组成 C ） 如表1 所示。 表1 PATF 的结构参数 Samp