阳离子型全氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液的制备及应用研究

《阳离子型全氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液的制备及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘摹阳离子型全氟烷基丙烯酸酯共聚物胶乳通过静电作用与织物、纸张等表面结合牢固，赋予基底憎水、憎油特性，广泛应用在纺织纤维整理剂、皮革纸张处理剂、文物表面保护涂层等领域，有着阴离子型含氟丙烯酸酯聚合物乳液不可比拟的优势，成为近年来国内外的研究热点。，本论文首先采用常规乳液聚合法，利用季铵盐类功能单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的共聚反应及阳离子型引发剂分解残片引入阳离子基团，制备得到阳离子型全氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液，使聚合物乳液最终呈弱阳离子性，Zeta电位在40．7mv左右。将该乳液

2、应用在纸张及棉布上，结果发现：采用1wt％浓度的阳离子型FA共聚物乳液处理纸张和棉布后，其表面自由能最低分别可降至7．3mN／m、12．5mN／m，表现出良好的防水防油性，其中对CH212的动态接触角可达1200以上。其次，采用细乳液聚合技术，利用单体液滴成核机理，回避全氟烷基丙烯酸酯疏水单体通过连续相向乳胶粒的迁移过程，在少量表面活性剂(2．7wt％)存在的情况下成功制备稳定的阳离子型甲基丙烯酸甲酯／甲基丙烯酸十八烷基酯／全氟烷基丙烯酸酯(MMA：SMA：FA=50：33：17wt％)共聚物细

3、乳液。采用光子相关光谱(PCS)、透射电子显微镜(TEM)进一步考察了均质强度(振幅)、均质时间、以及助稳定剂十六烷(HD)用量对阳离子型FA共聚物细乳液乳胶粒大小、形貌、离心稳定性、贮存稳定性及乳液对纸张表面性能的影响，得到最佳均质细乳化条件为：均质强度(振幅)为60％：均质时间为15min；HD／乳化剂摩尔比为1．5：1。研究发现，乳胶粒子形态多样化(核壳形、雪人形、草莓形)，长链的全氟烷基侧链微相分离，更有助于提高该FA共聚物乳胶膜的憎水憎油性，水滴在胶膜上的平衡静态接触角最高可达1500

4、。纸张经1wt％浓度的阳离子型FA共聚物细乳液处理后，其表面对H20／CH212的动态接触角分别增至113．44-1．70，122．5+2．80，表面自由能降低到约为6．7mN／m。若采用常规乳液聚合方法，使处理后的纸张表面的自由能降至6．7mN／m左右时，FA的投料比则需增加一倍，约30wt％，可见，细乳液聚合有效提高了FA单体的共聚效能。关键词：阳离子型；全氟烷基丙烯酸酯共聚物；细乳液聚合；表面性能；织物整理；防水防油ABSTRACTCationicperfluoroacrylatecopo

5、lymerscalladheretopaperandtextilestrongenoughthroughelectrostatictomakethesurfacewater／oilrepellentwhichanionicfluoropolymerscouldnotdo．Theywerewidelyusedinmanyfieldsincludingculturalrelicprotection，textile，Paperandleatherindustry．Moreandmoreattentio

6、nwaspaidoncationicperfluoroacrylatecopolymersinrecentyears．Firstly,cationicperfluoroacrylatecopolymer、析thgoodwater／oilrepellencyWaspreparedbyconventionalemulsionpolymerization．ThequatemaryammoniumsaltWasused弱cationicfunctionmonomer,combilingwitllcati

7、onicinitiatortointroducecationicgroupintothecopolymer．TheresultantcopolymeremulsionperformedweakcationicandZetapotentionvalueWasabout40．7mv．ThesurfacepropertiesofpaperandcoRontreatedwiththeresultantemulsionwerestudied．Theresultshowedthataftertreating

8、thesurfacewithlwt％cationicperfluoroacrylatecopolymeremulsion，thesurfacetensionofpaperandcottoncouldreduceto7．3mN／mand12．5mN／m，respectively．Andthewaterandoildynamiccontactangleincreasedgreatly,especiallytheoilcontactangle，whichcouldreachto1200andabove