含氟丙烯酸酯共聚物的涂膜表面疏水性能探究.pdfVIP

2013年第8期 玻 璃 钢 ／复合 材 料 27 含氟丙烯酸酯共聚物的涂膜表面疏水性能研究 李国军，李欣欣 (华东理工大学材料科学与工程学院，特种功能高分子材料及其相关技术教育部重点实验室，上海 200237) 摘要：本文以甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯(FEMA)为单体，采用可逆加成- 断裂链转移聚合法 (RAFT)，合成了含氟嵌段共聚物P(MMA．CO—MAA)-b-PFEMA，并通过红外光谱、核磁共振、GPC等对产物结 构进行了表征。同时还以甲苯、四氢呋喃(THF)、三氟甲苯(BTF)、三氟三氯 (Fll3)乙烷为成膜溶剂制备了聚合物膜，研究了 溶剂对膜表面结构和疏水性能的影响，其中甲苯所成膜的疏水性能最优 ，其接触角高达 152．5。。 关键词：可逆加成一断裂链转移 自由基聚合；含氟嵌段共聚物；胶束；超疏水表面 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003—0999(2013)08—0027—05 由于氟元素的存在，丙烯酸氟烷基酯类聚合物 能，研究了成膜溶剂的不同对聚合物膜疏水性能的 具有优异的耐候性、化学稳定性、疏水疏油性等卓越 影响。 性能，具有广泛的应用前景，已被广泛应用于涂料、 1 实验部分 疏水、防潮等材料的表面改性_lJ。研究发现，含氟 1．1 原 料 聚合物中含有较少的氟元素就能够有效降低其表面 甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯 (FEMA)，结构式 张力 J，结合表面粗糙结构，利用含氟聚合物很容 为 CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2CF2)3．7CF3，平均 易制得超疏水表面 J。溶剂挥发成膜法是基于溶 分子量为603．9，经5％的NaOH溶液洗涤三次，去 剂挥发，不同溶质先后析出产生相分离形成微观粗 离子水洗至中性，CaH干燥，低温密封备用；甲基丙 糙表面，此类制备粗糙表面的方法简单、高效，不需 烯酸(MAA)，上海凌峰化学试剂公司，减压蒸馏，精 要特殊的后处理，特别适合制备聚合物超疏水材料， 制后加入分子筛低温保存备用；甲基丙烯酸 甲酯 此方法已得到广泛应用。徐坚等 采用溶剂挥发成 (MMA)，上海凌峰化学试剂公司，经5％的NaOH溶 膜法，以DMF为成膜溶剂，利用共聚物PMMA／FPU 液洗涤三次，去离子水洗至中性，CaH干燥，减压蒸 制得聚合物膜，其对水的接触角高达 166。，对油的 馏，低温保存备用；偶氮二异丁腈 (AIBN)，上海中利 接触角达到 140。。魏海洋等 利用RAFT聚合法制 化工厂，将AIBN溶解于80％沸腾的乙醇溶液，趁热 备了丙烯酸全氟烷基乙酯和 甲基丙烯酸 甲酯 MMA 抽滤，滤液冷却得 白色结晶，干燥，低温密封避光保 的嵌段共聚物，采用溶剂挥发成膜法制备得到超疏 存备用；环己酮，上海凌峰化学试剂公司，无水硫酸 水膜，对水的接触角达 160。。 由于含氟聚合物的特殊溶解性，含氟材料在普 钠干燥过夜，减压蒸馏，低温密封备用；四氢呋喃